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No último vídeo nós aprendemos que
a água mesmo se auto-ioniza
Veja
Eu tenho moléculas de água
Existe alguma probabilidade, e água está em equílibrio, que um
dos hidrogênios da água saiam e
junte-se a outra água.
No fim, você teria um íon hidrônio.
É um íon porque tem um hidrogênio extra.
Assim coloco uma carga mais aqui.
E obviamente, tudo que você ouve é
está em uma solução aquosa.
Eu poderia escrever aquoso em qualquer lugar.
a q
Eu poderia escrever aq.
É uma série de coisas óbvias.
Água é obviamente uma solução aquosa.
Ela é obviamente dissolvida em água.
E então tem-se mais um íon hidróxido.
Isto é a molécula de água que perdeu seu átomo de hidrogênio
ou seu próton.
Porque nós sabemos que um átomo de hidrogênio - ou pelo menos um
íon hidrogênio - se você tirou seu elétron, você terá
deixado um próton.
E isto também está em solução aquosa.
E nós aprendemos que pessoas realmente cuidam que,,,
Nós aprendemos sobre o equilíbrio
constante desta reação.
É também aprendemos que pessoas se preocupam
com a concentração disto aqui.
Do hidrônio.
E deixe-me escrever isto outra vez.
E escrevi isto no último vídeo.
Mas algumas vezes a mesma reação de auto-ionização será
escrita como isto.
H2O, dissociando ela própria, realmente, em um íon hidrogênio em
uma solução aquosa mais um ânion hidróxido em uma solução
aquosa ou um íon negativo.
São a mesma coisa e eu a escrevi deste modo porque
este é o estado que realmente acontece.
Você realmente não tem estes prótons
independemente, mas realmente se juntam à outra molécula de água
e forma um íon hidrônio.
Mas são exatamente os mesmos conceitos.
Ma vimos no último vídeo que pessoas realmente se preocupam
com está concentraçã. você pode escolher
um dessas duas.
Elas normalmente escrevem desta forma, justo está aqui,
Assim, pessoas realmente se preocupam com
os íons hidrogênios.
E nós aprendemos no último vídeo que a água pura
a 25 graus Celsius, que é a temperatura ambiente.
Deixe-me escrever isto.
A 25º Celsius
a concentração de prótons hidrogênio, porque
isto é o que realmente eles são, ou íons hidrogênios é 10
elevado a 7, molar.
E eu tenho sempre dito que eles, os químicos, por qualquer razão,
não gostam de lidar com expoentes negativos.
Assim, eles definiram que o pH é igual a menos log base 10
da concentração de hidrogênio.
E, é claro, que é igual a menos log base 10 de 10
elevado a menos 7 para água pura a 25º C, que é igual a 7.
Muito claro.
E você pode provavelmente imaginar, se pessoas se deram ao problema de
construir está "coisa" de pH dizendo que o log é negativo.
Eles devem realmente ter se preocupado que a concentração
de hidrogênio na água é:
E isso importa para um monte de .....especialmente
sistemas biológicos reais e todo tempo, pessoas se preocupam
sobre o pH disto ou daquilo.
E obviamente eu falei no último vídeo
sobre os cosméticos com pH balanceado.
Toda sorte de coisas ruins podem acontecer com sua pele se o pH
do cosmético é diferente daquele de sua pele.
Eu não se aquilo é um fato, mas eu penso que isto é
a teoria por trás disto.
Assim, existem obviamente coisas no mundo que mudam a
concentração de hidrogênio.
Que mudam está concentração.
Asim, quando aprendemos sobre o princípio de Le Chatelier nós dissemos
Ei...! Talvez se adicionarmos mais hidrogênios deste lado
o equilíbrio ira mudar e a concentração irá crescer.
E assim teremos uma concentração maior de hidrogênio.
Eu penso no outro lado, você pode adicionar mais hidróxido e
então você poderá ter mais OH e talvez
um pouco menos de hidrogênio.
Assim, se você se preocupar sobre as coisas que estamos fazendo
para está reação, você provavelmente quer
ter um nome para elas.
O nome para elas então é acido e base.
E eu tenho certeza que você tem ouvido essas palavras antes.
Assim, deixe-me escrevê-las abaixo.
Ácido e base.
Agora.
Assim....para complicar sua vida um pouco mais existem
realmente múltiplas definições de um ácido e
múltiplas definitions de uma base.
E elas se tornam mais e mais abrangentes
e no que elas implicam.
A definição que você está provavelmente indo usar
mais .....a definição que eu sempre uso em minha cabeça
alguém diz um ácido.....é que aumenta a concentração
de hidrogênio quando você a coloca em água.
E uma base é alguma coisa que aumenta a concentração de
hidróxido em água.
Esta é a definição que provavelmente está vendo
em 90% - especialmente no primeiro ano que estuda química.
E está é chamada de teoria ácido or base de Arrhenius.
Espero estar falando isto corretamente.
Você nunca deverá usar qualquer uma de minhas
palavras no valor "facial".
Você mesmo deverá procurar porque eu não sou claramente
um bom soletrador.
Arrhenius.
Arrhenius, com H
Estes são o ácido Arrhenius e base Arrhenius.
Deixe-me dar a você um exemplo.
Se coloco aqui o ácido clorídrico - que é
realmente como é chamado, mas você poderia dizer
cloreto de hidrogênio em uma solução aquosa.
Ele realmente dissocia completamente.
Isto não é uma reação em equilíbrio.
Assim, deixe-me colocar isso melhor. Deixe-me usar uma
cor mais ousada.
Está seta unidirecional não é uma daquelas que
vão e voltam nas mesmas direção.
Este é um ácido forte.
Ele dissocia completamente em água -deixe-me colocar
o hidrogênio em uma cor diferente.
Ele dissocia completamente em água em um íon de hidrogênio
em uma solução aquosa mais cloreto.
Assim, ele é justamente um íon cloreto negativo
em uma solução aquosa.
E eles simplesmente flutuam lá dentro.
Você poderia imaginar se poderia colocar cloreto de hidrogênio em
água, você poderia estar aumentando sua concentração de hidrogênio
sua concentração de hidrogênio.
E é a mesma e exata reação poderia ter sido
escrita como isto.
Este é o ponto!
Cloreto de hidrogênio em uma solução aquosa.
E então você pode dizer mais hidrogênio... - deixe-me escrever
em uma cor diferente.
Mais H2O.
Esta é uma reação unidirecional.
E então você chega ao fim e eu penso que você entendeu.
Obviamente nem todos três são H3O, isto é muito estranho.
H3O mais....ele doou seu próton hidrogênio
para está molécula de água.
E então você tem mais o ânion cloreto
em uma solução aquosa.
E estes ácido dissociam completamente e em
futuros vídeos estaremos olhando aqueles se dissociam um pouco
mais insossos.....
Que não se dissociam completamente.
Mas estes ácidos que sse dissociam completamente são
chamados de ácidos fortes.
E forte não é uma boa palavra
mas eles usam em química.
Significa, literalmente, quando alguém diz ácido forte,
alguma coisa que disssocia completamente em água.
Está é uma reação unidirecional.
E todos aqueles ácidos fortes, que você provalmente até conhece,
são baseados em sua composição química.
Mas ácido hidroclorídrico é um deles.
Você também tem brometo de hidrogênio
Outro ácido forte.
Iodeto de hidrogênio.
Você têm ácido nítrico.
Eu penso ter mostrado a você previamente
todos estes, quando você os coloca dentro da áqua, este
pequeno H sai fora.
Você junta com outra molécula formando hidroxônio.
E então esta molécula direita aqui, nestes casos....bem...
no caso do cloreto.......estes são halogêneos.
Mas eles estão indo formar íons negativos.
Tudo que está sobrando
Ácido nítrico
Então você tem o ácido sulfúrico.
Você provavelmente ouviu falar dele.
Um ácido muito forte.
Ácido sulfúrico e então ácido perclórico.
Eles são ácidos muito fortes.
O4 (quatro oxigênios)
E isto é muito bom conhecer, porque se vê-los em um
exame de química, você já sabe que eles se
dissociam completamente.
E lembre-se: nós continuamos a usar essa palavra "ácido".
O que ácido significa?
Isto significa que eles são ácidos fortes.
Dissociam completamente.
Se você sabe a definição de Arrhenus do que é um ácido,
que eles aumentam sua concentração de hidrogênio.
Porque, obviamente, quando você joga este ácido em alguma água
todos estes novos íons hidroxônios estão sendo formados e
eles vão aumentar a concentração
destes.
E é por isto que eles são chamados de ácidos.
E, agora, se você foi ao lado da base forte,
pela definição de Arrhenius, a base é alguma coisa que cria
íons hidróxidos ou ânions em água.
Se você olhar a tabela periódica, qualquer elemento do grupo 1
são seus metais terrosos
Seus álcalis de metais terrosos são ligados com hidróxidos.
Se você colocá-los na água o hidróxido se separará.
Então deixe-me.....ter o que fazer com o lítio ou sódio.
Assim, por exemplo, estas são bases fortes.
Assim, se coloco algum hidróxido de lítio
em uma solução aquosa
Esta se dissocia completamente.
Nenhum equilíbrio há aqui.
Esta é uma base forte.
Assim, o que está se dissociando?
Bem...o pequeno íon hidróxido está se separando
Está para ser um menos
Ele está em água ainda.
À direita lá.
Assim isto irá sempre se dissociar em água.
A mesma coisa se você tem sódio.
O hidróxido de sódio está indo fazer a mesma coisa.
Hidróxido de sódio em uma solução aquosa.
Reação de mão única
Você produz hidróxido e alguns cátions de sódio
E assim você imagina, quando põe este em água,
esta concentração vai subir.
É justamente como vimos no Princípio de Le Chatelier.
Onde nós dizemos......ohhhhh.....o que acontece se você adicionar um pouco disto ou algum
dito com o equilíbrio da reação.
Bem, como você adiciona isto?
Bem, neste caso, você pode adicionar
um ácido forte ou uma base forte.
Agora, tudo que eu fiz até agora - esta é a.
definição de Arrhenius, onde um ácido aumenta
a concentração de hidrogênio e a base aumenta a
concetração de hidróxido.
Agora, isto é o que você está vendo 90% do tempo.
Mas existe uma definição mais abrangente lá fora.
E nós não conhecemos a correta. Eu sempre digo
justamente Bronsted, mas
Se você não tem formas diferentes de grafia, ele é escrito como isto:
Ácido ou base de Bronsted-Lowry
Se você tem boa grafia, isto é usualmente escrito
com "O" cortado.
Assim ...eu não sei...
Bem, ácido de Bronsted-Lowry.
E todos este podem também ser ácido de Bronsted-Lowry.
Mas a abrangência da definição é que um ácido é um
doador de próton.
E uma base é um receptor de próton.
Assim, vamos olhar para esta definição no contexto de
tudo que nós fizemos até agora.
Assim, se você comprar a definição de Bronsted-Lowry
o que é doador de próton?
Be, este ácido hidroclórico é...deixe-me olha esta
reação aqui.
Este ácido hidroclórico está doando um próton para esta
molécula de água, certo?
Um átomo de hidrogênio é justamente um próton.
Isto é uma coisa importante para lembrar porque ele
tem um íon de hidrogênio.
Porque se você tirar seu elétrcon, ele não tem néutron.
ele é justamente um próton sentado no espaço.
Assim, este ácido hidroclórico está doando um próton para esta
molécula de água fazendo uma molécula de hidrônio e
ele jogou fora.
Assim, este é um ácido de Bronsted-Lowry
Justamente como era um ácido de Arrhenius.
Vamos ver a versão de uma base de Bronsted-Lowry.
Ok.
A base é alguè que....recebe próton.
Assim, este cara...ele tinha uma pequena relação com este
íon hidróxido.
O íon hidróxido dissociou e tornou-se
um pequeno bit fundido bem aqui.
Você pode dizer que esse cara.....ei....esse cara aceitou
a carga positiva.
E, você sabe, é um pouco insosso aqui.
Porque não é como se alguém lhe deu um próton.
Voce pode pensar algo dele como se ele
realmente deu elétrons.
Mas se você justamente olhar o produto final.
Ok. ele tem uma carga positiva quando tudo estava feito.
Assim você diz OK, talvez isto seja uma base de Bronsted-Lowry .
Agora você está dizendo: Ok, bem, porque pessoas sempre
ficam em dúvida em definir a base de Bronsted-Lowry quando
todos os ácidos e base de Arrehinus também podem ser
de Bronsted-Lowry?
Bem....isto é porque Arrhenius é sempre...
Você sempre está lidando com água.
Tudo está em uma solução aquosa.
Mas eu desenhei aqui um exemplo de uma base de Bronsted-Lowry.
Ela não tem que ser uma solução aquosa.
Assim se você tem ácido acético aqui
é isto que está no vinagre.
Mais amônia.....ela não tem que estar em solução aquosa.
O que acontece?
Este hidrogênio foi doado para o
íon amônia fazer amônia.
Assim, ela se torna positiva, isto porque é negativa.
Ela doou seu próton.
E Arrhenius não tem nada a dizer sobre isto.
Porque tudo que ele lida é com hidrônio e água.
Mas a definição de Bronsted-Lowry
funciona nesta situação.
Agora a definição mais abrangente - embora elas estejam em
todas definições, mas você estará 90% do tempo bem
se você justamente conhecer a definição de Arrhenius e justamente conhecer
Bronsted-Lowry e o que eu tenho a dizer agora
também existe.
E que estes são ácidos e bases de Lewis.
Agora, Lewis se cuida de elétrons.
Bronsted-Lowry cuidava de prótons.
Assim, Lewis, em vez de dizer que um ácido é um doador de prótons, Lewis
disse que ácido é um receptor de elétron.
E uma base é um doador de elétron.
Agora, vamos olhar no contexto de tudo que
temos feito até agora.
Se Isto é realmente um ácido, ela poderia ser
ser um receptor de elétron.
E o modo que você pode pensar disto é que você tinha
ácido hidroclórico antes, que este cara deu este átomo
ou este próton justo aqui.
Ele manteve seu elétron.
Assim ele é uma espécie de receptor de elétrons.
Ele é um pequeno "bit" de uma área cinza aqui.
Não é como se ele tivesse tomado um elétron de alguém.
Mas ele poderia já ser considerado um ácido de Lewis.
E se você pensar sobre uma base de Lewis, uma base de Lewis é o que?
Ela é um doador de elétrons, certo?
Assim, se você a tem aqui, a base de Lewis
é um doador de elétron.
ESte é o hidróxido de lítio, quando ele está indo para a água...Existe um
par de modos de pensar sobre isto.
Você pode dizer, Hei, ele está doando seu OH, do qual ele tem dois
extra.....esta carga negativa. Assim ele é um doador de elétron.
Eu não gosto disto.
É um modo esquisito de pensar, assim eu não sou um grande fá
desta definição.
Emminha mente, Arrhenius faz mais sentido.
É o tipo de coisa pura.
Você está criando ou não hidrônio?
Ou você está criando ou não hidróxido?
Mas justamente para mostrar que a definição de ácido e base de Lewis é
a mais abrangente definição.
Aqui está um caso de reação de ácido base de Lewis.
Que não poderia ser considerado nem Bronsted-Lowry ou
Base de Arrhenius.
Porque isto não tem de acontecer em água.
E o que você tem aqui é um trifluoreto de boro com um
ânion fluoreto.
Ele tem uma carga negativa.
Ele tem este pequeno elétron extra aqui.
Niesta situação, este fluoreto direito aqui ou este
ânion fluorine pode doar estes dois elétrons.
Assim, vamos dizer que este aqui é
este outro aqui .
E o que isto faz, ele doa estes dois elétrons para
este complexo de boro aqui.
E, assim, se ele é um doador de elétron, o que ele é?
O fluoreto é a base.
Assim este é a base de Lewis.
E então o receptor de elétron é o ácido de Lewis.
Assim este aqui é o ácido de Lewis.
É bom conhecer que estas definições existem e
especialmente assim você não ficará confuso no futuro.
Mas para o primeiro ano de ensino de química, se você conhecer a
definição de Arrhenius realmente bem, você irá
fazer bem, muito bem.
E, francamente, em minha mente, isto é mais de
comtemplar.
E é a única que importa em muitas
reações onde você lida com mudanças de ph em água.
Porque isto é o que todos os ácidos e base fazem, especialmente
no caso Arrhenius.
De qualquer modo, vejo você no próximo vídeo e assista como nós fazemos alguma
matemática, descobrindo as mudanças no pH devido a algum ácido.