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Grade 11Equilíbrio


Hidrólise de sais


A química é uma disciplina fascinante que explica a natureza e o comportamento das substâncias. Um fenômeno interessante é o processo de hidrólise de sais. Compreender o conceito de hidrólise de sais é importante para explicar muitos processos químicos e equilíbrios na natureza e na indústria.

O que é hidrólise?

Hidrólise literalmente significa "reação com água". Em termos químicos, refere-se ao processo em que a água reage com um composto para decompô-lo em outras substâncias. Quando falamos em hidrólise de sais, referimo-nos à reação química que ocorre quando o sal se dissolve em água, frequentemente formando soluções ácidas ou alcalinas.

Introdução aos sais

Sais são compostos iônicos compostos de íons positivamente carregados chamados cátions, e íons negativamente carregados chamados ânions. Esses íons podem se originar de ácidos e bases. Por exemplo, o cloreto de sódio (NaCl) é um sal composto de íons de sódio (Na +) e íons cloreto (Cl -).

Equação geral para a formação de sais:

Ácido + Base → Sal + Água
    

Tipos de hidrólise de sais

Quando os sais se dissolvem em água, eles podem sofrer hidrólise, o que pode causar uma alteração no nível de pH da solução. A natureza dos íons presentes no sal determina se a solução se torna ácida, alcalina ou neutra.

1. Sais de ácidos fortes e bases fortes

Sais formados de ácidos fortes e bases fortes, como NaCl (cloreto de sódio), geralmente não sofrem hidrólise. Isso ocorre porque tanto o cátion quanto o ânion são estáveis e não reagem com a água. Portanto, a solução permanece neutra com um pH em torno de 7.

2. Sais de ácidos fracos e bases fortes

Considere o sal acetato de sódio (CH 3 COONa). Ele é derivado do ácido acético fraco (CH 3 COOH) e da base forte hidróxido de sódio (NaOH).

Quando o CH 3 COONa se dissocia na água, o íon acetato (CH 3 COO - pode reagir com a água, produzindo íons hidroxila (OH -):

CH3COO - + H2OCH3COOH + OH -
    

Esse processo resulta em uma solução alcalina com um valor de pH maior que 7.

3. Sais de ácidos fortes e bases fracas

O cloreto de amônio (NH 4 Cl) é um exemplo de sal formado pelo ácido forte ácido clorídrico (HCl) e pela base fraca amônia (NH 3).

Com cloreto de amônio, o íon amônio (NH 4 +) sofre hidrólise:

NH 4 + + H 2 O ⇌ NH 3 + H 3 O +
    

A presença de íons H 3 O + desloca o pH para o lado ácido, por isso a solução é ácida e tem um valor de pH inferior a 7.

4. Sais de ácidos fracos e bases fracas

Sais obtidos de ácidos fracos e bases fracas têm um comportamento mais complexo. Esses sais (por exemplo, acetato de amônio (CH 3 COONH 4)) podem ser hidrolisados tanto no lado do cátion quanto no ânion.

Dependendo dos valores de K_a e K_b do ácido e da base originais, a solução pode ser ácida, básica ou neutra.

Equilíbrio químico na hidrólise

O equilíbrio químico desempenha um papel importante na dissolução de sais. No equilíbrio, a velocidade da reação direta (dissociação dos íons na água) é igual à velocidade da reação inversa (recombinação dos íons).

Considere a hidrólise do acetato de sódio. Em solução, o seguinte equilíbrio dinâmico é estabelecido:

CH3COO - + H2OCH3COOH + OH -
    

A posição desse equilíbrio pode ser afetada por alterações na concentração, temperatura ou pressão, conforme determinado pelo princípio de Le Chatelier.

Fatores que afetam a hidrólise de sais

Vários fatores podem afetar a extensão da hidrólise em uma solução:

Presença de ácido ou álcali em excesso

Adicionar um ácido ou base externo a uma solução pode alterar a posição do equilíbrio. Por exemplo, adicionar HCl à mistura de hidrólise do acetato de sódio deslocará o equilíbrio para a esquerda, suprimindo a hidrólise e reduzindo a concentração de íons OH -.

Efeito da concentração de íons

Segundo o princípio de Le Chatelier, aumentar a concentração de um dos íons envolvidos no equilíbrio pode alterar a reação. Por exemplo, adicionar íons de sódio pode diminuir a extensão da hidrólise do íon acetato.

Exemplo de hidrólise com representação visual

Para entender como a hidrólise funciona, considere um béquer com uma solução salina. Abaixo está uma representação esquemática:

béquer com solução salina Na + CH 3 COO -

Aplicações práticas

Compreender a hidrólise de sais é importante tanto teórica quanto praticamente. Aqui estão alguns exemplos:

Tampão

A hidrólise desempenha um papel importante na criação de soluções tampão, que são soluções que podem resistir a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Por exemplo, o íon acetato do acetato de sódio atua como um tampão no sangue e em outros sistemas biológicos.

Química do solo

A acidez ou alcalinidade do solo pode ser afetada pela hidrólise dos sais presentes nele. Isso afeta a disponibilidade de nutrientes para as plantas e a produtividade agrícola.

Exemplos para prática

Aqui estão algumas perguntas para testar sua compreensão:

  1. Quando o cloreto de potássio (KCl) é dissolvido em água, preveja o pH da solução.
  2. Identifique se a solução de Nh 4 NO 3 em água é ácida, básica ou neutra.

Conclusão

A hidrólise de sais é um conceito fundamental em química que nos ajuda a entender como os compostos reagem com a água e como isso afeta seu comportamento e propriedades. Esta compreensão é essencial para explicar uma variedade de processos naturais e industriais. Ao analisar a hidrólise de sais, obtemos informações sobre o equilíbrio dos íons na solução e como isso afeta o nível de pH e o equilíbrio químico geral.


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