Define-se constante de ionização de ácidos e bases a relação entre o produto das concentrações dos íons e a concentração do ácido ou da base que formou esses íons quando estabelecem um equilíbrio iônico com a água. Show Sempre que um ácido é adicionado à água, passa pelo processo de ionização (formação de íons), enquanto a base passa pelo processo da dissociação (liberação de íons). Ambos os processos (ionização e dissociação) estabelecem um equilíbrio Iônico com a água, ou seja, ao mesmo tempo que o ácido produz íons, os íons voltam a se unir e formar o ácido, e o mesmo ocorre com as bases. As equações a seguir mostram o equilíbrio iônico estabelecido entre ácido ou base com a água:
Vale ressaltar que nem todo ácido produz a mesma quantidade de íons e nem toda base libera a mesma quantidade de íons. A quantidade de íons produzidos ou liberados depende da força do ácido ou da força da base, fatores que podem ser determinados a partir do conhecimento das suas constantes de ionização. Siglas utilizadas para a constante de ionização de ácidos e bases As siglas que podem ser utilizadas para representar a constante de ionização de ácidos e bases são:
Constante de ionização de ácidos Quando um ácido (HX) é adicionado à água, sofre o chamado fenômeno da ionização, no qual o ácido forma um cátion hidrônio (H+ ou H3O+) e um ânion qualquer (X-, que deve ser diferente de OH-), como observado na equação a seguir:
Para montar a constante de ionização desse equilíbrio, basta multiplicar as concentrações molares dos íons do produto e dividir pela concentração molar do ácido, como na expressão a seguir: Ki = [H+].[X-] OBS.: a água não participa da expressão do Ki porque, para que a ionização aconteça, ela deve estar presente, ou seja, é uma constante. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Exemplo: constante de ionização do ácido sulfúrico (H2SO4)
A partir da equação de ionização do ácido sulfúrico, podemos montar a expressão que representa a sua constante de ionização: Ki = [H3O+]2.[SO4-2] OBS.: a concentração do H3O+ está elevada ao quadrado porque na equação temos 2 mol desse cátion. Constante de ionização de bases Quando uma base (YOH) é adicionada à água, sofre o chamado fenômeno da dissociação, liberando um cátion qualquer (Y+, diferente de H+ ou H3O+) e um ânion hidróxido (OH-), como observado na equação abaixo:
Para montar a constante de dissociação desse equilíbrio, basta multiplicar as concentrações molares dos íons do produto e dividir pela concentração molar da base, como na expressão abaixo: Ki = [Y+].[OH-] OBS.: a água não participa da expressão de Ki porque para que, a dissociação aconteça, ela deve estar presente, ou seja, é uma constante. Exemplo: constante de ionização do hidróxido de alumínio [Al(OH)3]
A partir da equação de dissociação do hidróxido de alumínio, podemos montar a expressão que representa a sua constante de ionização: Ki =
[Al3+].[OH-]3 OBS.: a concentração do OH- está elevada ao cubo porque na equação temos 3 mol desse ânion. Interpretação do valor da constante de ionização de ácidos e bases A partir do valor da constante de ionização de ácidos ou bases, podemos ter uma noção se foram produzidos ou liberados muitos íons em um meio. Para isso, a Química adota 10-5 como valor referencial para a constante de ionização de ácidos e bases.
Como saber se uma solução e ácida ou básica?Se a solução apresenta um pH = 7, ela é neutra; Se a solução apresenta um pH ≥ 7, ela é básica; Não pare agora...
O que são ácidos e bases têm em comum em solução aquosa?A definição mais tradicional dos ácidos e bases foi dada pelo cientista sueco Svante Arrhenius, que estabeleceu os ácidos como substâncias que - em solução aquosa - liberam íons positivos de hidrogênio (H+), enquanto as bases, também em solução aquosa, liberam hidroxilas, íons negativos OH-.
Qual e a diferença entre a ionização dos ácidos e a dissociação das bases?Sempre que um ácido é adicionado à água, passa pelo processo de ionização (formação de íons), enquanto a base passa pelo processo da dissociação (liberação de íons).
Como funcionam os indicadores ácidos e bases?Indicadores ácido-base são substâncias que, na prática, nos indicam o pH de uma solução pela mudança de coloração. Quanto mais ácida uma solução, maior a quantidade de íons hidrônio (H3O+) e menor o pH. Por outro lado, quanto menor a concentração dessa espécie, a solução é básica e o pH é elevado.
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