Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 28.2
Lei da Diluição de Ostwald
❱❱ Objetivos
C CEnunciar
matematicamente a Lei
da Diluição de Ostwald.
C CExplicar o significado
das grandezas que
aparecem nessa
expressão.
C CEmpregar uma
simplificação da Lei
de Ostwald, quando
possível, e justificar
essa simplificação.
C CExplicar por que,
quando uma solução de
ácido fraco ou de base
fraca é diluída,
a aumenta.
C CRealizar cálculos que
envolvam [H 1 ], K a ,
[OH 2 ], K b , a e M.
❱❱ Termos e conceitos
• grau de ionização ( a)
• Lei da Diluição de
Ostwald
1 Demonstração da Lei da Diluição
de Ostwald
Vamos agora deduzir uma expressão matemática que relaciona a
constante de ionização (K) com o grau de ionização (a) e a concentração
em mol/L (M) de uma solução de um ácido ou base.
Considere um monoácido HA sendo dissolvido em água para formar uma
solução na qual haja M mols de ácido por litro de solução. Ele se ioniza de
acordo com a equação:
HA (aq) F H 1 (aq) 1​ A 2 (aq)
O grau de ionização de um ácido é igual à divisão da quantidade, em
mols, ionizada pela quantidade, em mols, dissolvida.
quantidade, em mols, ionizada
a​5
_______________________________
quantidade, em mols, dissolvida
Dividindo numerador e denominador dessa fração pelo volume, chegamos
a uma expressão bastante útil:
quantidade, em mols, ionizada / V
a 5
__________________________________
quantidade, em mols, dissolvida / V 5 ____ [H1 ]
M
[H 1 ] 5 a ? M
[OH 2 ] 5 a ? M
Fórmula válida para solução
aquosa de monoácido
Essa expressão permite calcular a concentração de H 1 em uma solução
de monoácido, desde que os valores de a e M sejam conhecidos. Caso se
tratasse de uma monobase, por um raciocínio análogo concluiríamos que:
Fórmula válida para solução
aquosa de monobase
Vamos, agora, preencher a tabela a seguir em função de a e M:
HA (aq) F H 1 (aq) 1 A 2 (aq)
Início M — —
Reagiu a ? M — —
Formou — a ? M a ? M
No equilíbrio M ? (1 2 a) a ? M a ? M
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Unidade I • Equilíbrios iônicos
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Friedrich Wilhelm Ostwald
(1853-1932), químico alemão,
recebeu o Prêmio Nobel em 1909
por seu trabalho sobre catálise.
Foi o primeiro a desenvolver um
processo para oxidar a amônia. Esse
processo, que hoje leva seu nome,
é utilizado na obtenção do ácido
nítrico. Outra de suas contribuições
é a dedução da expressão
conhecida como Lei de Ostwald.
Substituindo os valores das concentrações no equilíbrio na constante
de ionização, temos:
K a 5
__________ [H1 ] ? [A 2 ]
5
____________
a ? M ? a ? M V K
[HA] M ? (1 2 a)
a 5
______
a2 ? M
1 2 a ​​
Essa expressão, conhecida como Lei da Diluição de Ostwald, foi deduzida
primeiramente pelo físico-químico alemão Friedrich Wilhelm Ostwald, em 1888. É
válida para monoácidos (liberam 1 H 1 ) e monobases (liberam 1 OH 2 ) em geral:
Lei da Diluição
Lei da Diluição
K de Ostwald para
a 5
_______
a2 ? M
1 2 a ​​ K de Ostwald para
b 5
_______
a2 ? M
mo noácidos
1 2 a ​​ mo no bases