Ácidos fracos: dissociação, propriedades, exemplos - Ciência - 2023

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o ácidos fracos são os que se dissociam apenas parcialmente na água. Após sua dissociação, a solução onde se encontram atinge o equilíbrio e o ácido e sua base conjugada presentes simultaneamente são observados. Ácidos são moléculas ou íons que podem doar um íon hidrônio (H⁺) ou eles podem formar uma ligação covalente com um par de elétrons.

Estes, por sua vez, podem ser classificados por sua força: ácidos fortes e ácidos fracos. Quando se fala em força de um ácido, esta é a propriedade que mede o grau de ionização dessas espécies; isto é, a capacidade ou tendência de um ácido perder um próton.

Um ácido forte é aquele que se dissocia completamente na presença de água; ou seja, um mole de ácido forte dissolvido em água resultará na separação de um mole H⁺ e um mole de base conjugada A^–.

O que são ácidos fracos?

Ácidos fracos, como mencionado acima, são aqueles que se dissociam parcialmente na água. A maioria dos ácidos são ácidos fracos e são caracterizados por liberar apenas alguns átomos de hidrogênio na solução onde são encontrados.

Quando um ácido fraco se dissocia (ou ioniza), ocorre o fenômeno do equilíbrio químico. Este fenômeno é o estado em que ambas as espécies (ou seja, reagentes e produtos) estão presentes em concentrações que tendem a não variar com o tempo.

Este estado ocorre quando a taxa da reação direta é igual à taxa da reação reversa. Portanto, essas concentrações não aumentam nem diminuem.

A classificação "fraca" em um ácido fraco é independente de sua capacidade de dissociação; Um ácido é considerado fraco se menos de 100% de sua molécula ou íon se dissociar de forma incompleta em solução aquosa. Portanto, há também um grau de dissociação entre os próprios ácidos fracos, denominado constante de dissociação de ácido Ka.

Quanto mais forte um ácido, maior seu valor de Ka. O ácido fraco mais forte é o íon hidrônio (H₃OU⁺), que é considerada a fronteira entre ácidos fracos e ácidos fortes.

Dissociação de ácidos fracos

Ácidos fracos se ionizam de maneira incompleta; isto é, se este ácido fraco é representado em uma fórmula de solução geral como HA, então uma quantidade significativa de HA não dissociado estaria presente na solução aquosa formada.

Ácidos fracos seguem o seguinte padrão durante a dissociação, onde H⁺é o íon hidrônio, neste caso, e A^– representa a base conjugada do ácido.

A força de um ácido fraco é representada como uma constante de equilíbrio ou como uma porcentagem de dissociação. Como afirmado anteriormente, a expressão Ka é a constante de dissociação de um ácido, e esta está relacionada às concentrações de reagentes e produtos em equilíbrio da seguinte forma:

Ka = [H⁺][PARA^–]/[ELE TEM]

Quanto maior o valor de Ka, mais favorecida será a formação de H⁺, e quanto menor o pH da solução. O Ka dos ácidos fracos varia entre os valores de 1,8 × 10^-16a 55,5. Aqueles ácidos com um Ka menor que 1,8 × 10^-16 eles têm menos força ácida do que a água.

O outro método usado para medir a força de um ácido é estudar seu percentual de dissociação (α), que varia de 0% <α <100%. É definido como:

α = [A^–]/[PARA^–] + [HA]

Ao contrário de Ka, α não é uma constante e dependerá do valor de [HA]. Em geral, o valor de α aumentará à medida que o valor de [HA] diminuir. Nesse sentido, os ácidos tornam-se mais fortes de acordo com seu grau de diluição.

Propriedades

Existem várias propriedades que determinam a força de um ácido e o tornam mais ou menos forte. Entre essas propriedades estão polaridade e efeito indutivo, raio atômico e força de ligação.

Polaridade e efeito indutivo

Polaridade se refere à distribuição de elétrons em uma ligação, que é a região entre dois núcleos atômicos onde um par de eleitores compartilha.

Quanto mais semelhante for a eletronegatividade entre duas espécies, mais equivalente será o compartilhamento de elétrons; mas quanto mais diferente for a eletronegatividade, mais tempo os elétrons ficarão em uma molécula do que na outra.

O hidrogênio é um elemento eletropositivo, e quanto maior a eletronegatividade do elemento ao qual se liga, maior a acidez do composto formado. Por esse motivo, um ácido será mais forte se ocorrer entre a ligação de hidrogênio e um elemento mais eletronegativo.

Além disso, o efeito indutivo significa que o hidrogênio não precisa estar diretamente ligado ao elemento eletronegativo para que o composto aumente sua acidez. Por esse motivo, alguns isômeros de substâncias são mais ácidos do que outros, dependendo da configuração de seus átomos na molécula.

Raio atômico e força de ligação

A força da ligação que liga o hidrogênio ao átomo que governa o ácido é outro fator importante na definição da acidez de uma molécula. Isso, por sua vez, depende do tamanho dos átomos que compartilham a ligação.

Para um ácido chamado HA, quanto mais você aumenta o tamanho de seu átomo A, mais a força de sua ligação diminui, portanto, essa ligação será mais fácil de quebrar; isso torna a molécula mais ácida.

Átomos com raios atômicos mais altos se beneficiarão em acidez graças a esse detalhe, já que sua ligação com o hidrogênio será menos forte.

Exemplos de ácidos fracos

Existe um grande número de ácidos fracos (principalmente ácidos). Esses incluem:

- Ácido sulfuroso (H₂SW₃).

- Ácido fosfórico (H₃PO₄).

- Ácido nitroso (HNO₂).

- Ácido fluorídrico (HF).

- Ácido acético (CH₃COOH).

- ácido carbônico (H₂CO₃).

- ácido benzóico (C₆H₅COOH).

Referências

Ácido fraco. (s.f.). Obtido em en.wikipedia.org
Essential Biochemistry. (s.f.). Obtido em wiley.com
CliffNotes. (s.f.). Obtido em cliffsnotes.com
Science, F. o. (s.f.). University of Waterloo. Retirado de science.uwaterloo.ca
Anne Marie Helmenstine, P. (s.f.). ThoughtCo. Obtido em Thoughtco.com