📘 CodingMarble Learn

Ácidos, bases, sais e titulação

Os compostos inorgânicos se dividem em quatro grandes classes: óxidos, ácidos, bases e sais. Eles estão ligados: um metal forma um óxido básico, que forma uma base, e uma base mais um ácido forma um sal e água. A titulação usa essa neutralização para descobrir uma concentração desconhecida: adiciona-se, de uma bureta, uma base de concentração conhecida até todo o ácido acabar (o ponto de equivalência). Então n(ácido) = n(base) segundo a proporção da reação, e C₁V₁ = C₂V₂ numa reação 1 : 1.

🎬 História passo a passo

  1. A maioria dos compostos inorgânicos pertence a quatro classes: ácidos, bases, sais e óxidos. Cada classe tem um padrão na fórmula.
  2. As classes estão ligadas como uma árvore genealógica. Um metal queima e vira óxido básico. O óxido com água dá uma base. A base com um ácido dá um sal.
  3. Agora usamos essa última reação para medir. O frasco tem 25 mL de ácido. A bureta tem uma base de concentração conhecida.
  4. Adicionamos a base devagar. No começo o pH sobe pouco, porque ainda sobra muito ácido para consumir a base.
  5. Perto de 25 mL o ácido acaba. Mais uma gota e o pH salta de cerca de 3 para 11. O indicador fica rosa. Esse é o ponto de equivalência.
  6. Sua vez. Arraste o controle para adicionar base. Encontre o volume exato em que a cor muda e leia o pH.

Dica: arraste a cena 3D para girar. Use dois dedos para dar zoom.

🤔 Dúvidas comuns, esclarecidas

Por que o NH₃ é uma base se não tem OH na fórmula?

Na ideia de Brønsted–Lowry, base é quem recebe próton. O NH₃ pega H⁺ da água e forma NH₄⁺ + OH⁻.

Por que um óxido de metal é básico e um óxido de não metal é ácido?

Óxidos de metais formam hidróxidos com a água (CaO → Ca(OH)₂); óxidos de não metais formam ácidos (SO₂ → H₂SO₃). Siga a cadeia no passo 2.

Por que precisamos de uma bureta e não apenas de uma proveta?

A bureta lê até 0,05 mL e permite adicionar uma gota de cada vez, então você consegue parar exatamente na mudança de cor.

Por que o pH quase não muda nos primeiros 20 mL?

Ainda há muito ácido. Cada mL remove só uma pequena parte do H⁺, e o pH é uma escala logarítmica. Veja as barras curtas no passo 4.

Por que uma gota muda a cor?

Perto da equivalência quase não sobra ácido, então uma gota de base leva a solução de levemente ácida para básica e o pH salta para a faixa do indicador.

O ponto de equivalência é sempre em pH 7?

Só para ácido forte + base forte. Ácido fraco + base forte fica acima de 7; ácido forte + base fraca fica abaixo de 7.

As quatro classes de compostos inorgânicos

Óxidos são compostos de um elemento com oxigênio, como CaO ou CO₂. Óxidos de metais costumam ser básicos; óxidos de não metais costumam ser ácidos; alguns, como Al₂O₃ e ZnO, são anfóteros (reagem com ácidos e com bases).

Ácidos liberam íons H⁺ na água (HCl, H₂SO₄, HNO₃). Bases liberam íons OH⁻ ou recebem H⁺ (NaOH, Ca(OH)₂, NH₃). Uma base que se dissolve em água é um álcali. Sais são formados por um íon metálico (ou NH₄⁺) e o íon que sobra de um ácido (NaCl, CuSO₄, NH₄NO₃).

Ideias de ácido e base que você deve conhecer

Nomes de ácidos, bases e sais

A relação entre as classes

Um mesmo elemento pode ser seguido pelas classes, como uma linhagem de família:

Metal: Ca → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ (2Ca + O₂ → 2CaO; CaO + H₂O → Ca(OH)₂; Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O)

Não metal: S → SO₂ → H₂SO₃ → Na₂SO₃

As duas linhas se encontram em um sal. Os sais se formam de várias maneiras: ácido + base, ácido + metal, ácido + óxido básico, base + óxido ácido e ácido + carbonato.

Introdução à titulação

Uma titulação descobre a concentração desconhecida de uma solução fazendo-a reagir com uma solução de concentração conhecida (a solução padrão ou titulante).

  1. Com uma pipeta, coloque um volume exato (por exemplo 25,0 mL) do ácido desconhecido num erlenmeyer. Adicione 2–3 gotas de indicador.
  2. Encha a bureta com a base padrão. Leia o volume inicial na parte de baixo do menisco, na altura dos olhos.
  3. Adicione a base agitando o frasco. Perto do fim, adicione gota a gota.
  4. Pare na primeira mudança permanente de cor: o ponto final. Anote a leitura final. Repita até dois resultados concordarem dentro de 0,10 mL (concordantes).

Ponto de equivalência = os mols de ácido e de base coincidem exatamente pela equação. Ponto final = quando o indicador muda de cor. Um bom indicador deixa os dois quase iguais.

Curvas de titulação e escolha do indicador

Faça o gráfico do pH contra o volume de base adicionado. Você obtém uma curva de titulação em forma de S.

Regra: escolha um indicador cuja faixa de mudança de cor fique dentro da parte íngreme da curva.

Cálculos de titulação

Mols = concentração (mol/L) × volume (L). Use a proporção da equação balanceada.

Para HCl + NaOH (1 : 1): CaVa = CbVb.

Para H₂SO₄ + 2NaOH: mols de NaOH = 2 × mols de H₂SO₄, então 2CaVa = CbVb.

Antes da equivalência (ácido forte): [H⁺] = (mols de ácido que sobraram) ÷ (volume total). Depois: [OH⁻] = (mols de base em excesso) ÷ (volume total), e então pH = 14 − pOH (a 25 °C).

Fórmulas e definições principais

Exemplos resolvidos

1. Dê o nome: (a) HNO₂ (b) K₂SO₄ (c) Fe(OH)₂ (d) NaHCO₃.

(a) ácido nitroso (menos O → -oso). (b) sulfato de potássio (sulfúrico → sulfato). (c) hidróxido de ferro(II). (d) hidrogenocarbonato de sódio, um sal ácido.

2. Escreva a cadeia de reações do magnésio até o cloreto de magnésio.

2Mg + O₂ → 2MgO; MgO + H₂O → Mg(OH)₂; Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O.

3. 25.0 mL de HCl precisam de 20.0 mL de NaOH 0.100 M. Calcule [HCl].

n(NaOH) = 0.100 × 0.0200 = 0.00200 mol = n(HCl). C = 0.00200 ÷ 0.0250 = 0.0800 M.

4. 20.0 mL de H₂SO₄ são neutralizados por 32.0 mL de NaOH 0.250 M. Calcule [H₂SO₄].

n(NaOH) = 0.250 × 0.0320 = 0.00800 mol. H₂SO₄ : NaOH = 1 : 2, então n(H₂SO₄) = 0.00400 mol. C = 0.00400 ÷ 0.0200 = 0.200 M.

5. 25.0 mL de HCl 0.100 M. Calcule o pH após adicionar 20.0 mL de NaOH 0.100 M.

Ácido 0.00250 mol, base 0.00200 mol. H⁺ que sobrou = 0.000500 mol em 45.0 mL. [H⁺] = 0.000500 ÷ 0.0450 = 0.0111 M. pH = 1.95.

6. No mesmo frasco, após 30.0 mL de NaOH. Calcule o pH.

Base 0.00300 mol, OH⁻ em excesso = 0.000500 mol em 55.0 mL. [OH⁻] = 0.00909 M, pOH = 2.04, pH = 11.96. O pH saltou de cerca de 2 para 12 em apenas 10 mL – a parte íngreme da curva.

Erros comuns

Quiz de prática

1. Qual é um óxido anfótero?
2. O sal do ácido sulfuroso se chama:
3. Para CH₃COOH titulado com NaOH, o melhor indicador é:
4. No ponto de equivalência de HCl + NaOH a 25 °C, o pH é:
5. Mols de NaOH em 15.0 mL de solução 0.200 M:

Prática: responda você mesmo

Digite ou escolha sua resposta e aperte Conferir. Use a dica se travar; a solução completa aparece depois que você responder.

Perguntas frequentes

O que é titulação, em palavras simples?

É adicionar, gota a gota, uma solução de concentração conhecida a outra, até elas reagirem por completo, para calcular a concentração desconhecida.

Qual a diferença entre ponto final e ponto de equivalência?

Ponto de equivalência: os mols de ácido e de base coincidem pela equação. Ponto final: o indicador muda de cor. Um bom indicador deixa os dois quase iguais.

Como se dá nome aos sais?

Troca-se o final do ácido: ácidos -ico dão sais -ato, ácidos -oso dão sais -ito, e ácidos -ídrico dão sais -eto. Depois se diz "de" e o nome do metal.

Onde isso é ensinado

USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Chemical Reactions
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Thermochemistry
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Acids and Bases
Russia11 классTheoretical foundations of chemistry

Aprenda antes

Aprenda depois