Produto Iônico da Água (Kw): Autoionização da Água | Equilíbrio Químico | Aula 14

o nosso cotidiano nós estamos envolvidos por substâncias ácidas e também básicas laranja limão abacaxi apresenta um sabor azedo justamente por serem ácidos por outro lado banana verde caju amarram a boca por contêm substâncias básicas nessa aula a gente vai ver como é que podemos calcular as concentrações de h + e o h - em soluções aquosas diluídas fora nós temos aqui duas reações que envolvem a água porque a gente precisa observar para começar a entender como é que nós vamos calcular as concentrações de h + e obviamente essa primeira reação nós temos a água reagindo

aqui com a amônia e nessa reação note que é amônia nega três vai se transformar no iam amônio que é o nh 4 + note que a diferença entre a amônia e o nh 4 + é um hidrogênio e uma carga positiva sertanejos pode notar a diferença da água a pagar menos que são as nossas hidroxilas que é justamente também é diferença de um hidrogênio uma carga positiva essa primeira reação que aconteceu é que a água transferiu hidrogênio na forma de íons h + para amônia transformando-se então amônio e hidroxila uma substância que libera íons

h + é classificada como sendo uma substância ácida então aqui a água está atuando como um ácido por outro lado nessa segunda reação nós temos a água interagindo com ácido é que é um ácido carboxílico mais famoso nosso ácido acético o ácido etanóico presente no vinagre transformando-se aqui em acetato e o nosso e olha três ou mais que will hidrônio ou hidroxônio são os dois homens possíveis aí para o irão h3 ou mais note que a diferença de h3al mais da água é a presença de um hidrogênio e uma carga positiva nesse caso e a

água quem está recebendo íons h + que vieram aqui do ácido acético e água recebe e o mangá mais era classificada como sendo uma base então por essas duas reações simples a gente consegue observar que elas têm características ou ela possui uma característica tanto de ácido como também de base substâncias que apresentam essas duas características de aço de base são classificadas como substâncias anfóteras ou substâncias anfotéricas beleza vou anotar aqui para gente a água uma substância anfótera porque esse termo aqui que a gente viu anfótero é a capacidade que eles têm de reagir reagem com

ácidos e também com bases então reagir com ácidos e bases exemplos de substâncias outras substâncias anfóteras são os nossos aminoácidos que também consegue reagir com ácidos e também com bases em alguns óxidos como por exemplo de alumínio e dizer olá tudo bem então já sei que classificasse a água como seria uma substância não vô térmica tiver essas duas reações simples que ela consegue fazer essa reação aí de ácido e de base mas olha só que interessante o que acontece com água pura ela com ela mesmo não é nós temos aqui a reação conhecida como autoionização

da água perceba esse termo auto ionização com essa aqui pela ionização a gente pode considerar que a ionização é especificamente a quebra da ligação covalente e formação de íons estão quebra ali de ligação que é uma ligação do tipo covalente lembrando que a ligação covalente o compartilhamento de elétrons aos pares entre átomos de não-metais e essa quebra de ligação covalente ela acaba formando ou gerando íons netão autorização gera como aí produto e íons e alto porque é nela eu peguei duas moléculas de água para gente conseguir exemplo ficar o que está acontecendo lembrando que a

água pode atuar como ácido e também como base vou considerar essa segunda molécula que essa ligação lembrando que cada ligação covalente um par de elétrons ela vai ser rompida olha só como ele vai quebrar a ligação ela quebra que pro lado de hidrogênio o elétron que era do hidrogênio está ficando para o átomo de oxigênio então este hidrogênio sairá na forma de h + se ele vai sair na forma dh março então essa segunda moléculas tá doando para primeira hidrogênios ácidos não é ela está atuando então como sendo um ácido e a primeira molécula tatuando

aqui como sendo uma base presente um detalhe interessante porque que essa primeira molécula consegue receber esse hidrogênio na forma dh mais lembrando que a molécula de água ela tem essa geometria angular e é classificada como polar devido a sua obra desses dois pares eletrônicos aqui em cima do do oxigênio que o nosso átomo e nesses pares eletrônicos eles podem ser utilizados para fazer uma ligação covalente dativa com esse h mais que tá chegando porque o hidrogênio na forma de h + ele não apresenta nenhum elétron e vale lembrar que o hidrogênio segunda regra do octeto

ele fica estabilizado com total de dois elétrons se torna estável com dois elétrons não é assim como o hélio estabiliza com apenas dois elétrons a sua única camada cada um desses pares eletrônicos então podem ser compartilhados com h mais formando assim uma ligação covalente dativa e estabilizando esse hidrogênio que tá chegando beleza olha só que ele vai formar então aqui no produto nós temos o oxigênio ou considerar que o hidrogênio que já estava lá que olhar essa ligação pegar aqui esse hidrogênio ou destacar em vermelho a ligação covalente dativa que vai chegar para o outro

átomo de hidrogênio na forma de h + e aí nós vamos ficar uma carga positiva residual ainda muitas vezes a gente um dúvida porque que ainda fica com essa carga positiva é o seguinte nós estamos aí recebendo 1h mais mas essa ligação covalente não tá doando eletro então lembre-se bem se é uma ligação do tipo covalente nós estamos compartilhando os elétrons então os elétrons aqui do oxigênio serão compartilhados e não doados para que o neutralização digamos assim será se essa carga positiva eu teria que ir doar pares de elétrons para então acabar com essa cara

eles então por isso que ainda ficamos com carga positiva aqui esse é o nosso íon hidrônio ou hidroxônio perceba que o hidrogênio o hidroxônio ele tem uma geometria piramidal são quatro nuvens eletrônicas com três ligantes e claro como houve a quebra dessa ligação nós vamos formar aqui o iam ou h uma carga negativa em cima dele porque ele recebeu esse eletro que aí foi deixado pelo hidrogênio seu processo de ionização tão aqui foi uma ionização que aconteceu o próprias moléculas de água então o processo conhecido como uma auto-ionização tatu essa reação química vou melhorar aqui

pra gente consegue escrever é de outra maneira vou colocar assim como sendo dois de h2oh no seu estado líquido a temperatura constante ela vai se quebrar assim mesma gerando e um h3 ou mais hidrônio hidroxônio mais as nossas hidroxila sou h - ou então eu posso simplificadamente colocar a equação da seguinte maneira ao invés de mostrar o íon hidrônio hidroxônio a gente pode colocar na forma de h + acuso a mais ou h - no seu estado acos presente esse processo então ele é conhecido como auto-ionização da água a quebra dela mesma formando os nossos

erros como esse processo é um equilíbrio químico nós podemos demonstrar o equilíbrio químico através de uma constante k então nós temos aqui oi gente de equilíbrio químico vai ser sempre vou pegar essa segunda equação para ficar mais fácil a concentração dos nossos produtos então concentração de h + vezes a concentração de h - aqui dividido pela concentração de h 2 o tá aí a constante de equilíbrio químico só que tem um detalhezinho esse equilíbrio químico é muito pequeno em relação ao seu valor segundo os químicos eles indicam que a cada dez anos na moléculas de

água apenas duas sofrem a alto e ionização o que isso quer dizer praticamente todas as moléculas de água nelas mesmas não sofre mudança a concentração da água nela mesma é constante sendo assim aquele que libra o que a gente viu ainda pode ser é aquela constante ela pode ser ajustado dá uma olhadinha a concentração da água nela mesmo então é praticamente constante aliás a gente pode falar que ela é constante é constante a gente joga para o lado então vou jogar aqui para o lado nós vamos ficar com constante equilíbrio químico vezes a concentração da

água nela mesma sendo igual a concentração dos seus o produto do seu zinho né concentração ali do h mais vezes do orgamento sério te pergunto constante vezes uma constante da o quem é vai dar uma outra constante então nós temos que aqui neste caso a constante de equilíbrio químico vez a concentração da água que é constante mas ter dado por umtalde kw kw é nada mais nada menos que a concentração dos íons h + vezes a concentração dos íons h - que vieram da auto-ionização da água beleza essa constante de equilíbrio químico kw que se

w é colocado aqui por conta de água em inglês warner então nós temos aí constante ou para falta uma rising constante da al a realização da água muitas vezes o kw ele também é chamado de constante do produto iônico da água né então a gente pode falar que a constante da autoionização da água ou constante do produto e o único at produto iônico da água mas por que que é chamado de produto iônico da água observa nós temos aqui é uma multiplicação que matematicamente para ser chamada de produto então nós temos o produto a multiplicação

e o único tão 12 íons que vieram da auto-ionização da água então a chamada de produto da iônico da água ou a constante né da auto-ionização da água de tarde pode colocar alto e organização também assim chamados por exemplo então tá aí chegamos na primeira conclusão de que a gente fez nós observamos que a água tem essa característica o campo térmica né ela pode reagir tanto com ácidos ou também como com base né perde quase com base e nós vemos que a água nela mesma sofre essa quebra é chamada de auto ionização gerando o equilíbrio

químico e esse equilíbrio químico pode ser expresso através do kw que é o produto iônico da água uma observação importante a auto-ionização da água o processo endotérmico se nós aquecermos a água então nós vamos facilitar a autorização deste mostrar isso nós temos aqui a autorização da água então nós podemos falar que o delta h dessa reação ele é maior quiser eu nós temos um processo classificado como endotérmico lá nas aulas de deslocamento de equilíbrio químico nós vimos que sempre a reação direta é condizente com o sinal do delta h se nós aumentarmos então a temperatura

nós vamos deslocar no sentido sempre endotérmico ou seja nós vamos favorecer há muitos anos vão se favorecer aqui a formação de íons por que que eu tô te contando isso pelas seguintes nos lembramos que a única coisa que faz variar o valor da constante de equilíbrio químico é a temperatura e os químicos indicam que o kw medido especificamente a 25 graus celsius tem o valor que é sempre importante manter em mente apesar que os examinadores fornecem para gente é igual a um desses 10 a -14 não modo geral isso aqui é um dado dos exercícios

o kw mas é importante lembrar da água ou seja o produto e o único da água constante da autorização da água a 25 graus celsius equivale a 10 a -14 tudo bem mas isso a 25 graus celsius se nós formos variando a temperatura então nós vamos deslocar o equilíbrio químico e aí claro a gente vai mudar o valor do kw tô sente pegar por exemplo kw deixa eu lembrar que esses é sim graus celsius ele vai estar por volta de 53x 10 a -14 né não se a gente for aumentando a temperatura aqui kw e

também vai aumentando uma vez que esse processo a autorização da água é um processo endotérmico tranquilo tudo bem né agora pergunta aí para que que serve esse tal kw gente já sabe que é o produto iônico da água aqui que a gente vai utilizar esse tal do kw né fica aí a nossa pergunta toda molhadinha o kw ele é utilizado para que a gente possa no equilíbrio químico fazer o cálculo das concentrações aqui que nós temos dos íons h + concentração em mol por litro e ou a concentração dos íons ou h - também no

equilíbrio químico de soluções aquosas então se eu tiver meios neutros ácidos ou básicos através do kw do produto e a água da constante da autorização da água a gente consegue calcular quais são as concentrações de h + e então orgamentos te mostrar como é que a gente vai fazer isso vou pegar como exemplo aqui três meios neutro ácido e básico pra gente saber como é que nós vamos calcular lembrando que se o meio é neutro nós temos quantidades dh mais que vieram de um ácido exatamente em relação às hidroxilas que podem ter vindo de uma

base exatamente igual o meio neutro indica que as concentrações de h + h - são sempre iguais então é só o produto iônico da água nos diz que concentração de h + produto dos rios estão multiplicação do h mais vezes aí o h - a 25 graus celsius da 10 a -14 você está falando aqui no meio neutro as concentrações são iguais vamos soltar x aqui para cada um delas vai ser x vezes x ao quadrado está indo aí a raiz quadrada de ambos os lados então nós podemos falar e a concentração do h +

= claro meu neutro a concentração de h - que vai dar igual a esquadra de 10 a -14 10 a menos 7 pol aqui por litro belenzinho então gente pode falar eu não tenho neutro as concentrações de h + e al h - são exatamente iguais e a 25 graus celsius equivalente a 10 a menos 7 de onde a gente calcula isso através sair do valor do kw do produto iônico da água que tá aqui beleza e se o meio for assisto se o meio é ácido então nós sabemos que nós temos a presença de

íons h + em maior quantidade em relação aqui as nossas hidroxilas o h - beleza lembrando que se nós estamos calculando os daqui em solução aquosa nós sempre teremos h + h - que a gente sempre vai ter água então sempre teremos o processo de autorização da harpa porém se o meio r o que foi adicionado alguma substância que elevou a quantidade levou a concentração de h + h - observação alguns autores falam que por definição os ácidos segundo arrhenius né é uma substância que aumenta a concentração de íons h + do meio a gente

sempre estuda como sendo o ácido de arrhenius aquele que libera h mais em solução aquosa né alguns outros atores autores e os mais detalhistas gostam de falar que o ácido segundo arrhenius aquele que aumenta a concentração de h + uma base por outro lado aumenta a concentração de h menos uma vez que sempre serão segundo arrhenius adicionados em água para gerar sua característica e na água a gente vai ter um pouquinho de h + h - beleza então tá aí concentração de h + vamos chutar aqui vou colocar a concentração de h + como sendo

por exemplo 10 a menos 2 mol por litro e a gente consegue também calcular por exemplo a concentração de h - sabendo aí a concentração de h + e do tio nico da água tem que dar 10 a -14 então concentração de h + vezes a concentração de yoga menos os dois então multiplicados tem que dar 10 a -14 se ele falou que na nossa solução é a concentração de h + é dez anos dois estão vou isolar que a concentração de h - para poder calcular vai ser igual 10 a -14 a passa que

o h mais dividindo tem um / 10 a menos 2 nós vamos ter aí a concentração de hidroxila equivalente a 10 a menos 12 claro que a gente não vai ficar fazendo toda vez essa conta né dá para ir bem mais direto a gente sabe que tem que dar o produto dos dois aqui a multiplicação de h + h menos de 10 a -14 é um pra dar 10 a -14 pagamentos tem que ser 10 a menos 12 mol por litro fechou e no meio básico aí eu básico quem é que eu tenho uma concentração

maior são as hidroxil a estação hidroxila é maior em relação a concentração dos íons h + ouço por aqui que no meio básico a gente encontrou lá concentração de h - equivalente a 10 a menos 5 mol por litro a sendo assim nós vamos ter uma concentração de íons h + é equivalente a 10 a menos 9 mol por litro porque lembrando que o produto dos seus da água pagar mais vezes o h - a 25 graus celsius da 10 a -14 então nós temos aqui exatamente concentração de h + 10 - 9h menos 10

a menos 5 desenho então nós vimos a água tem essa característica é um futuro érica reagir tanto como o ácido tem como uma base e nós temos a auto-organização da água a água consegue reagir com ela mesma quebrando a sua ligação covalente gerando rios e consequentemente nós podemos calcular que é um processo de equilíbrio químico a sua constante a chamada de constante da autorização da água ou produto iônico da água nosso kw que a 25 graus celsius equivale a 10 a -14 lembrando que se aumentarmos a temperatura por ser um processo endotérmico nós vamos também

aumentar o valor do kw é a e uma coisa importante nós vamos aumentar o valor do kw com a menina temperatura assim mas o meio vai continuar sendo neutro quando as concentrações jamais foram iguais às concentrações de h - não importa se a gente levou a temperatura né não importa que o kw saiu de 10 a -14 a relação do meio neutro sempre vai ser concentração de h + = concentração de h - pote 10 a menos 13,9 mas vai ser 10 - 3,9 / 2 ali vai ser o mesmo a concentração de h +

alongamentos vizinho perceba aqui também é para a gente ficar falando do meu ácido-básico e neutro com esses valores 10 a menos não sei das coisas 10 a menos é meio inconveniente né será que existe alguma a tranquila da gente falar se o meio é ácido-básico ou neutro e não ficar indicando concentração assim com 10 a menos alguma coisa existe eu te mostro na próxima ao até mais é