Força de um ácido Se a solução de um ácido A conduz a corrente elétrica melhor que a de um ácido B, é porque a solução de A contém, em um mesmo volume, uma quantidade de íons maior que a de B. Constata-se experimentalmente que, em idênticas condições (mesma quantidade de moléculas de ácido e de água, temperatura, etc.), o ácido clorídrico conduz melhor a corrente elétrica que o ácido acético, portanto sua ionização produz um número de íons maior que a ionização do ácido acético, isto é, o HCℓ tem grau de ionização maior. Dizemos, então, que o ácido clorídrico é mais forte que o ácido acético. A força de um ácido está relacionada com sua condutibilidade elétrica, a qual é decorrente da porcentagem de moléculas do ácido que ioniza.
Grau de ionização (α) A equação de ionização total de um ácido indica quantos íons se formam para cada molécula de ácido. No entanto, não são todas as moléculas de ácido que, dissolvidas em água, fornecem íons. Ou seja, o fato de a solução aquosa de ácido clorídrico apresentar condutibilidade maior do que a de ácido acético (presente no vinagre), sob mesmas condições, indica que o ácido clorídrico está mais ionizado, isto é, tem maior porcentagem de ionização. Supondo que 100 moléculas de um ácido – genericamente representado por HA – sejam colocadas em água e somente 80 liberem íons, teríamos então: H2O
H3O1
excesso
80
1
(80)
(ionizam-se)
A2
1
80
(íons formados)
Das 100 moléculas, 80 sofreriam ionização, originando 80 íons H3O1 e 80 íons A2. Ficariam sem se ionizar 20 moléculas, que continuariam na forma HA. Dizemos que, nesse caso, o grau de ionização – representado pelo símbolo α – foi de 80%: α5
no de moléculas que se ionizam 80 ⇒ α 5 0,8 ou α 5 80% ⇒ α 5 o n de moléculas inicialmente dissolvidas em água 100
O grau de ionização pode ser expresso em número decimal ou em porcentagem. Um ácido será tanto mais forte quanto Força de ácidos e condutibilidade maior for seu grau de ionização. Simplificadamente, podemos dizer que: ▸ são ácidos fortes aqueles com α 5 50%. Exemplos: ácido perclórico (HCℓO 4), ácido nítrico (HNO3), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido iodídrico (HI), ácido bromídrico (HBr), ácido clorídrico (HCℓ); ▸ são ácidos fracos aqueles com α , 5%. Exemplos: ácido carbônico (H 2 CO3), ácido cianídrico (HCN), ácido acético (CH3COOH), ácido bórico (H3BO3); ▸ são ácidos moderados (ou médios) aqueles com grau de ionização intermediário, entre o dos ácidos fortes e o dos fracos, ou seja, 5% , α , 50%. Exemplos: ácido fosfórico (H3PO4), ácido oxálico (H2C2O4), ácido sulfuroso (H2SO3); ácido fluorídrico (HF). 150
luminosidade forte polo +
polo –
bateria
HCℓ(aq) ácido clorídrico
Ilustração produzida para este conteúdo. Cores fantasia, sem escala.
luminosidade fraca polo +
polo –
AMJ STUDIO/ARQUIVO DA EDITORA
DIVULGAÇÃO PNLD
HA
Observação: O grau de ionização α de um ácido depende da temperatura e da quantidade da substância dissolvida na solução, aspecto que será aprofundado mais adiante em seu estudo de Química.
bateria
CH3COOH(aq) ácido acético
Duas soluções nas quais foi colocado o mesmo número de moléculas de HA por litro de solução conduzem corrente elétrica tanto melhor quanto maior for o grau de ionização. O ácido clorídrico é um ácido mais forte do que o ácido acético, sendo, portanto, melhor condutor de corrente elétrica.
Unidade 3 Eletrólitos e reações químicas: fundamentos qualitativos e quantitativos
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MATRIZ NOVA
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