Hidrólise salina

Química

PUBLICIDADE

Um dos processos de obtenção de solução ácida ou básica ocorre com base na reação de íons provenientes de alguns sais com a água. Esse processo é denominado hidrólise salina.

Veja também: O que é constante de hidrólise?

Como acontece a hidrólise salina?

Na hidrólise salina, os íons provenientes da solubilização de um sal reagem com a água e formam apenas bases fracas ou ácidos fracos, uma vez que cátions e ânions provenientes de bases e ácidos fortes não sofrem hidrólise. Esses sais podem ter origens distintas de acordo com os íons que os compõem.

  • A reação de um cátion genérico com a água pode ser representada da seguinte forma:

X+ + H2O XOH + H+

Note que a hidrólise de cátions produz soluções ácidas, caracterizadas pela formação de H+.

  • A reação de um ânion genérico com a água pode ser representada da seguinte forma:

Y- + H2O OH- + HY

Note que a hidrólise de ânions produz soluções ácidas, caracterizadas pela formação de OH-.

A seguir, vamos analisar cada um dos tipos de hidrólise conforme os íons disponíveis do sal escolhido.

Dependendo da composição do sal, ao sofrer uma hidrólise, ele pode interferir no pH da solução.
Dependendo da composição do sal, ao sofrer uma hidrólise, ele pode interferir no pH da solução.

Hidrólise salina de ácido forte e base fraca

Vamos analisar a hidrólise do sal NH4Br, que apresenta os íons Br- provenientes de HBr (ácido forte) e os íons NH4+ derivados do NH4OH (base fraca).

Nesse caso, ocorre a hidrólise do cátion, proveniente da base fraca, e nada acontece com o ânion Br-, pois é um íon derivado de um ácido forte.

NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+

A hidrólise de sal de ácido forte e base fraca resulta em uma solução ácida (pH < 7), devido à presença do íon H+ que não interagiu com o íon Br-.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Hidrólise salina de ácido fraco e base forte

Vamos analisar a hidrólise do sal KCN, que apresenta os íons CN- provenientes de HCN (ácido fraco) e os íons K+ derivados do KOH (base forte). Nesse caso ocorre a hidrólise do ânion, proveniente do ácido fraco e nada acontece com o cátion K+, íon derivado de uma base forte.

CN- + H2O ⇌ OH- + HCN

A hidrólise de sal de ácido fraco e base forte resulta em uma solução básica (pH > 7), em razão da presença de íons OH- que não interagiram com os íons K+.

Hidrólise salina de ácido fraco e base fraca

Vamos analisar a hidrólise do sal NH4CN, proveniente de HCN (ácido fraco) e de NH4OH (base fraca). Nesse caso ocorre a hidrólise dos dois íons, uma vez que são provenientes de ácido e base fracos.

NH4+ + CN- + H2O ⇌ NH4OH + HCN

A hidrólise de sal de ácido fraco e base fraca resulta em uma solução ligeiramente básica ou ácida, dependendo das constantes de dissociação do ácido e da base (Ka e Kb, respectivamente).

Para o exemplo do sal NH4CN, temos:

HCN → Ka= 4,9. 10-10

NH4OH →Kb= 1,8. 10-5.

Como Kb é maior que o Ka, a base está mais ionizada que o ácido, portanto teremos uma maior concentração de OH-, o que resultará em uma solução com pH > 7.

Dito isso, concluímos que:

Ka > Kb

Solução ligeiramente ácida, pH < 7.

Ka < Kb

Solução ligeiramente básica, pH > 7.

Hidrólise salina de ácido forte e base forte

Nesse caso, temos um sal com íons derivados de um ácido forte e de uma base fraca, como o NaCl, que possui os íons Cl- e Na+ provenientes do HCl e do NaOH, respectivamente. Conforme dito, esses íons não sofrem hidrólise e, por isso, não ocorre a interação entre os íons provenientes do sal e os íons derivados da água, deixando livre os íons H+ e OH-.

Como a concentração de H+ e OH- é a mesma (produto da autoionização da água), teremos uma solução neutra (pH = 7).

Leia também: Força dos ácidos — aprenda a determinar se um ácido é forte ou fraco!

Teoria ácido-base de Bronsted-Lowry

Para ter uma compreensão mais clara sobre a hidrólise salina, é necessário que se conheça a teoria ácido-base de Bronsted-Lowry, que leva o nome dos dois cientistas responsáveis pelo desenvolvimento dessa teoria: o físico-químico dinamarquês Johannes Nicolaus Brønsted e o físico-químico britânico Thomas Martin Lowry.

Para essa teoria, o ácido é qualquer composto que tem tendência de doar os prótons H+, e a base são os compostos que têm tendência de receber os prótons H+. Alguns compostos, como a água, atuam tanto como um ácido quanto como uma base de Bronsted-Lowry, dependendo de quem ele está reagindo. A esses compostos damos o nome de anfóteros.

Na hidrólise salina ocorre o fenômeno que chamamos par conjugado ácido-base, em que o ácido doa o próton e a base o recebe, resultando em seu par conjugado ácido-base, conforme o esquema a seguir:

ÁCIDO1 + BASE1 ÁCIDO2 + BASE2

Veja o exemplo na dissociação do ácido fluorídrico:

HF + H2​O ⇌ H3​O+ + F

O HF está atuando como ácido, doando o seu próton H+ para a H2O, que, por sua vez, está atuando como base. Como produto, temos o F-, que é a base conjugada do HF, e o íon hidrônio, H3​O+, que é o ácido conjugado da água.

Saiba mais: Teorias ácido-base de Arrhenius, de Brönsted-Lowry e de Lewis

Exercícios resolvidos

Questão 1 — (UEL) Entre as substâncias a seguir, a única que propicia diminuição de pH quando acrescentada à água é:

a) NH4NO3

b) CH4

c) NH3

d) NaOH

e) NaCH3COO

Resolução: Letra a. Das alternativas apresentadas, a única substância que  provoca uma diminuição no pH é a NH4NO3, por ser um sal proveniente de um ácido forte (HNO3) e uma base fraca (NH4OH). Veja na seguinte reação de hidrólise:

NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+

O cátion sofre a hidrólise que resulta na formação do íon H+, que diminui o pH da solução. Já o ânion NO3 não sofre hidrolise, pois é derivado de um ácido forte.

Questão 2 — (FEI) Os compostos cianeto de sódio (NaCN), cloreto de zinco (ZnCl2), sulfato de sódio (Na2SO4) e cloreto de amônio (NH4Cl), quando dissolvidos em água, tornam o meio, respectivamente:

a) básico, ácido, ácido, neutro.

b) ácido, básico, neutro, ácido.

c) básico, neutro, ácido, ácido.

d) básico, ácido, neutro, ácido.

e) ácido, neutro, básico, básico.

Resolução: Letra d. Vamos analisar a composição dos sais descritos na questão.

  • NaCN vem de uma base forte e um ácido fraco, logo a solução será básica.
  • ZnCl2 vem de uma base fraca e um ácido forte, logo a solução será ácida.
  • Na2SO4 vem de uma base forte e um ácido forte, logo a solução será neutra.
  • NH4Cl vem de uma base fraca e um ácido forte, logo a solução será ácida.

Questão 3 — (Fuvest) Carbonato de sódio, quando colocado em água, a 25 ºC,  dissolve-se.

Na2CO3 + H2O → HCO3- + 2Na+ (aq) + X

X e o pH da solução resultante devem ser:

a) CO2 maior que 7.

b) OH-(aq) maior que 7.

c) H+(aq) igual a 7.

d) CO2 igual a 7.

e) OH-(aq) menor que 7.

Resolução: Letra b. O sal Na2CO3 é proveniente de um ácido fraco (H2CO3) e uma base forte (NaOH), por isso apenas o ânion sofre hidrólise, formando o íon OH-. Veja na reação a seguir:

CO32- + H2O HCO3- + OH-

Portanto, a solução possui um caráter básico, com o pH maior que 7, e o X na reação pode ser substituído por OH-.

 

Por Victor Ricardo Ferreira
Professor de Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FERREIRA, Victor Ricardo. "Hidrólise salina"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrolise-salina.htm. Acesso em 29 de outubro de 2020.

Assista às nossas videoaulas
Lista de Exercícios
Questão 1

Qual dos seguintes sais produz uma solução com pH < 7 ao ser dissolvido em água?

a) NaCl.

b) NH4NO3.

c) K2CO3.

d) KNO3.

e) Na2SO4.

Questão 2

Indique o caráter (coluna I) das soluções aquosas formadas pelos sais expressos na coluna II:

Coluna I:

I -ácido;
II – neutro;
III – básico.

Coluna II:

A) brometo de potássio.
B) acetato de sódio.
C) cianeto de potássio.
D) cloreto de amônio.

a) A-I; B-I, C-II, D-III.

b) A-II; B-III, C-II, D-I.

c) A-II; B-III, C-III, D-I.

d) A-II; B-II, C-I, D-I.

e) A-II; B-III, C-I, D-II.

Mais Questões