Ácidos fracos

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Ácidos fracos


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Por que são os ácidos fracos ou fortes?

Todos os ácidos reagem com a água. Quando perde um próton, ele transfere esse próton para a água. A água age como base quando dissolve o protão. O ácido conjugado é água protonada e é representado como (H3O)+, (H5O2)+, (H2nOn)+, ou apenas como H+(aq). A base conjugada é o ácido menos seu próton.
Um ácido forte é completamente dissociado em água enquanto um ácido fraco está em equilíbrio com sua base conjugada em água. Vejamos a reação de um ácido forte, ácido nítrico ou HNO3, e um ácido mais fraco, ácido nitroso ou HNO2, na água.


Ácido nítrico é um ácido mais forte que o ácido nitroso porque a sua base conjugada é mais estável. O íon NO3- tem carga negativa em excesso espalhada por 3 átomos de oxigênio enquanto a carga negativa em excesso em NO2- está espalhada por 2 átomos de oxigênio.
Uma base conjugada é mais estável quando a carga negativa está sobre um elemento eletronegativo e quando a carga é deslocada sobre vários átomos. Quanto mais estável for a base conjugada, mais forte será o ácido. Uma base conjugada estável não é muito básica. Um ácido muito forte tem uma base conjugada muito fraca e um ácido muito fraco tem uma base conjugada muito forte.

Equilíbrio do Ácido Fraco

Ácido nitroso está em equilíbrio com um próton e a sua base conjugada, NO2-. Como a concentração da água é constante, podemos definir uma constante igual ao produto da concentração da água e a constante de equilíbrio. Esta constante, o Ka é 10-3,29 para HNO2.


Podemos usar o Ka para determinar o pH de uma solução de ácido nitroso. Por exemplo, vamos determinar o pH de uma solução feita de 0,01 mole de HNO2 em 1,0 L de água.
algum do ácido irá dissociar-se em H+ e NO2- mas não sabemos muito w=how. Vamos chamar à concentração molar de prótons solvados x so = x. Isto significa que a concentração de NO2- também deve ser x porque eles se formam em quantidades iguais pela dissociação do ácido. A concentração

É sempre possível resolver para x usando a equação quadrática mas na maioria das vezes podemos resolvê-la usando uma aproximação. Se assumirmos que a extensão da dissociação é pequena, então a concentração de equilíbrio do ácido não muda muito em relação à sua concentração original. Podemos então usar a concentração do ácido original na expressão Ka.
A aproximação é boa neste caso porque obtemos o mesmo valor de pH usando-a como fizemos na equação quadrática.

Reação entre Ácidos Fracos e Bases Fortes

Bases Fortes reagem completamente com bases fracas para formar a base conjugada do ácido fraco. Então haverá um equilíbrio entre o ácido fraco e sua base conjugada na água.
Por exemplo, vejamos a solução formada pela mistura de 0,010 mol HNO2 e 0,004 mol NaOH em 1,0 L de água. Mais uma vez, podemos usar uma aproximação para resolver isto. A aproximação é válida porque a extensão da dissociação será pequena quando já houver algum produto presente.

Ácidos fracos e ácidos fortes

As constantes de dissociação ácida de uma seleção de ácidos estão nas tabelas. Na tabela estão listados os valores pKa.

pKa = -log(Ka)

Os ácidos muito fortes, aqueles que são completamente dissociados em água, são distinguidos pelo exame de seu equilíbrio de dissociação ácida em solventes não aquosos e o pKa para água é estimado. As constantes de equilíbrio para os ácidos mais fracos (pKa >0) são determinadas a partir de medições de pH de soluções.
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