Eletrólitos fracos: conceito, características, exemplos - Ciência - 2023

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UMA eletrólito fraco É toda aquela substância que, dissolvida em água, não se ioniza completamente. Isso significa que sua dissolução produz ou libera quantidades menores de íons do que o esperado. O referido processo de ionização é estabelecido por um equilíbrio de hidrólise, no qual íons como H são formados₃OU⁺ você OH^–.

Eletrólitos fracos são geralmente compostos covalentes, cujas moléculas tendem a permanecer neutras sem adquirir cargas iônicas. Muitos desses eletrólitos consistem em moléculas orgânicas com grupos funcionais ionizáveis, embora existam também inorgânicos, incluindo vários oxácidos.

Ácido acético, CH₃COOH, é um exemplo de um eletrólito fraco. Sua molécula possui um grupo funcional que caracteriza sua acidez em água. No entanto, quando ele se dissolve, nem todas as suas moléculas produzem íons H.₃OU⁺ tornando-se o ânion acetato, CH₃COO^–, mas permanece neutro, protonado.

Alguns eletrólitos são mais fracos que outros, o que dependerá do grau de suas ionizações. Quando dissolvidos, eles causam mudanças moderadas no pH. Assim, temos eletrólitos ácidos ou básicos fracos.

Características de electólitos fracos

Eles são compostos covalentes

De modo geral, os eletrólitos fracos são compostos covalentes, então suas unidades constituintes são moléculas.

Submetido à hidrólise

Essas moléculas têm a capacidade de adquirir cargas iônicas. Para fazer isso, ele participa de um equilíbrio de hidrólise, no qual uma molécula de água "quebra" em OH^–, ou aceita um hidrogênio para se transformar em H₃OU⁺.

Quanto menos provável ou instável for a hidrólise, menor será a quantidade ou concentração de íons presentes na dissolução desses eletrólitos.

Eles têm baixa condutividade

Soluções de eletrólitos fracos não são tão bons condutores de eletricidade em comparação com eletrólitos fortes. Isso se deve exatamente ao seu menor número de íons em solução, o que dificulta a passagem de elétrons pela água.

Exemplos de eletrólitos fracos

Ácido carbónico

A molécula de ácido carbônico, H₂CO₃, quando dissolvido em água sofre a seguinte reação de hidrólise:

H₂CO₃+ H₂O ⇌ HCO₃^– + H₃OU⁺

O problema é que nem todos os H₂CO₃ ioniza em HCO₃^–. Além disso, o H₂CO₃ é desproporcional ao dióxido de carbono e à água, o que reduz ainda mais a condutividade dessa solução.

Para os demais exemplos, repetiremos este fato: uma molécula, que em princípio é neutra, adquire carga iônica e, no processo mediado pela hidrólise, são produzidos íons H₃OU⁺ você OH^–.

Ammoníaco

A molécula de amônia, NH₃, quando dissolvido em água sofre a seguinte reação de hidrólise:

NH₃+ H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^–

Essas soluções de amônia exalam um odor pungente.

Desta vez, temos íons OH^–. A amônia é uma base fraca, enquanto o ácido carbônico é um ácido fraco. Portanto, ácidos e bases fracos são classificados como eletrólitos fracos, pois se ionizam parcialmente sem liberar altas concentrações de íons H.₃OU⁺ você OH^–, respectivamente.

Áácido fosfóricoórico

Ácido fosfórico, H₃PO₄, é um exemplo de um oxoácido fraco, que por sua vez é um eletrólito:

H₃PO₄+ H₂O ⇌ H₂PO₄^– + H₃OU⁺

O ácido fosfórico ainda é capaz de sofrer duas outras dissociações, uma para cada hidrogênio ácido (três no total). A concentração de H₃OU⁺ produzido é menor quando comparado ao de um oxoácido forte, como o ácido nítrico, HNO₃, que é um eletrólito forte. Quanto mais fraco o eletrólito, menos ácido ou básico ele será.

Fluoreto de hidrogênioógeno

O fluoreto de hidrogênio, HF, é um exemplo de composto inorgânico covalente que, sem ser um oxoácido, é um eletrólito fraco por ser um ácido fraco. Quando dissolvido em água, o ácido fluorídrico é produzido, o qual é parcialmente ionizado:

HF + H₂O ⇌ F^– + H₃OU⁺

Apesar de não ser um eletrólito forte, o ácido fluorídrico é capaz de "comer" o vidro de materiais comumente usados para armazenar soluções ácidas.

Piridina

Piridina, C₅H₅N, é uma amina que hidrolisa para formar íons OH^–:

C₅H₅N + H₂O ⇌ C₅H₅NH⁺ + OH^–

A piridina é mais básica que a amônia, então sua ionização será maior e, portanto, produzirá maiores concentrações de íons OH^–.

Áciano ácidoídric

O ácido cianídrico, HCN, também é outro exemplo de ácido e eletrólito fraco:

HCN + H₂O ⇌ CN^–+ H₃OU⁺

Sais insolúveis

Este ponto é controverso. Até agora, os eletrólitos fracos foram classificados como ácidos ou bases fracos, caracterizados por suas ionizações parciais. No entanto, os sais insolúveis em água, que já estão ionizados em seus cristais, também foram considerados eletrólitos fracos.

Por se dissolver com dificuldade em água, a quantidade de íons liberada na solução é pequena quando comparada aos sais solúveis. Nesse sentido, os sais insolúveis produzem soluções menos condutoras, o que de certa forma os ofusca como eletrólitos fortes.

Por esse motivo, aqui será assumido que esses sais pertencem ao grupo dos eletrólitos fracos, embora quando dissolvidos gerem íons e não moléculas neutras com graus de ionização.

Cloreto de prata

O cloreto de prata, AgCl, se dissolve em água para produzir íons Ag⁺ e Cl^–. No entanto, é um sal bastante insolúvel. A quantidade de íons liberada é muito menor do que seria se fosse totalmente solúvel, como com nitrato de prata, AgNO₃, um eletrólito forte.

Carbonato de cálcio

Carbonato de cálcio, CaCO₃, é um sal insolúvel que, quando parcialmente dissolvido, produz íons Ca²⁺ e companhia₃^2-. Este sal, ao contrário do AgCl, é básico, pois o CO₃^2- hidrolisa para gerar íons OH^–.

Sulfato de zinco

Sulfato de zinco, ZnSO₄, se dissolve parcialmente em água para produzir íons Zn²⁺ Eu sou₄^2-.

Fluoreto de cálcio

Fluoreto de cálcio, CaF₂, encontrado naturalmente como o mineral fluorita, dissolve-se levemente na água para produzir íons de Ca²⁺ e F^–.

Óxido de magnésio

O óxido de magnésio, MgO, é um composto iônico bastante insolúvel em água. A pequena porção que se dissolve reage para se transformar no hidróxido correspondente, Mg (OH)₂, que é o verdadeiro responsável pelo aparecimento de íons Mg²⁺ e OH^–.

Por esse motivo, o MgO, apesar de iônico, não pode ser classificado como um eletrólito forte, pois na água não libera íons de seus próprios cristais (Mg²⁺ Eu^2-).

Referências

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
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