A respeito dos ácidos a seguir:
constante de ionização
HNO2 . . . . . . . . . . . . . . . 4,0 · 10–4
H3CCOOH . . . . . . . . . . . . 1,8 · 10–5
HCN . . . . . . . . . . . . . . . 7,0 · 10–10
HF . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7,2 · 10–4
pede-se:
a) Equacione as suas ionizações.
b) Escreva as expressões de suas constantes
de ionização.
c) Coloque-os em ordem crescente de força.
Soluções para a tarefa
a) Equações de ionização dos ácidos: HNO₂ + H₂O ⇄ H₃O⁺ + NO₂⁻ ; H₃CCOOH + H₂O ⇄ H₃O⁺ + CH₃COO⁻ ; HCN + H₂O ⇄ H₃O⁺ + CN⁻ ; HF + H₂O ⇄ H₃O⁺ + F⁻
b) Expressões das constantes de ionização dos ácidos: Ka = [NO₂⁻] · [H₃O⁺] / [HNO₂] ; Ka = [CH₃COO⁻] · [H₃O⁺] / [CH₃COOH] ; Ka = [CN⁻] · [H₃O⁺] / [HCN] ; Ka = [F⁻] · [H₃O⁺] / [HF]
c) ordem crescente de força dos ácidos: HCN < H₃CCOOH < HF < HNO₂
a) A equação de ionização dos ácidos tem sempre como reagentes o ácido e a água. Já os produtos serão sempre os íons H⁺ ou H₃O⁺ como cátions e o ânion será correspondente ao ácido. Dessa forma, temos que:
- Ionização do ácido HNO₂: HNO₂ + H₂O ⇄ H₃O⁺ + NO₂⁻
- Ionização do ácido H₃CCOOH: H₃CCOOH + H₂O ⇄ H₃O⁺ + CH₃COO⁻
- Ionização do ácido HCN: HCN + H₂O ⇄ H₃O⁺ + CN⁻
- Ionização do ácido HF: HF + H₂O ⇄ H₃O⁺ + F⁻
b) Para obter a expressão da constante de ionização dos ácidos (representada por “Ka”) basta multiplicar as concentrações dos produtos (no caso, os íons) e dividir pela concentração dos reagentes (no caso, o ácido), em equilíbrio (representado por ⇄).
- Ka do ácido HNO₂ : Ka = [NO₂⁻] · [H₃O⁺] / [HNO₂]
- Ka do ácido H₃CCOOH : Ka = [CH₃COO⁻] · [H₃O⁺] / [CH₃COOH]
- Ka do ácido HCN : Ka = [CN⁻] · [H₃O⁺] / [HCN]
- Ka do ácido HF : Ka = [F⁻] · [H₃O⁺] / [HF]
c) A força de um ácido é determinada pelo valor de seu Ka. Quanto maior a constante, mais forte será o ácido. Analisando a ordem crescente das constantes de ionização apresentadas no enunciado, temos que:
7,0 · 10⁻¹⁰ < 1,8 · 10⁻⁵ < 7,2 · 10⁻⁴ < 4,0 · 10⁻⁴
Fazendo a correspondência entre as constantes e os ácidos, temos que a ordem crescente de força dos ácidos (do ácido mais fraco para o mais forte), será:
HCN < H₃CCOOH < HF < HNO₂
Espero ter ajudado!