Ácido forte

Um ácido forte é um ácido que é completamente dissociado em solução constante de pressão e temperatura

O que é um ácido forte?

A ácido forte É qualquer composto capaz de liberar e irreversivelmente prótons ou íons de hidrogênio, h⁺. Sendo tão reativo, um grande número de espécies é forçado a aceitar estes⁺, como a água, cuja mistura se torna potencialmente perigosa com contato físico simples.

O ácido doa um próton para a água, que funciona como base para formar o íon hidrium, h₃QUALQUER⁺. A concentração do íon hidrônio em uma solução de ácido forte é igual à concentração de ácido ([H₃QUALQUER⁺] = [HAC]).

Quanto maior a concentração de um ácido (fraco ou forte), deve ser mais cauteloso em sua manipulação. É por isso que as garrafas de ácidos clorídrico, nítrico ou sulfúrico mostram o pictograma de uma mão prejudicada pela propriedade corrosiva de uma gota de ácido caindo sobre ele.

Ácidos fortes são substâncias que devem ser manipuladas com plena consciência de seus possíveis efeitos. Trabalhar com eles cuidadosamente pode aproveitar suas propriedades para vários usos, sendo um dos mais comuns a síntese ou os meios de amostragem.

Propriedades de um ácido forte

Dissociação

Um forte ácido se dissocia ou ioniza em 100% em solução aquosa, aceitando alguns elétrons. A dissociação de um ácido pode esquematizar com a seguinte equação química:

Hac +h₂o => a^-       +       H₃QUALQUER⁺

Onde fazer é ácido forte, e^- Sua base conjugada.

A ionização de um ácido forte é um processo que geralmente é irreversível. Nos ácidos fracos, pelo contrário, a ionização é reversível. A equação mostra que o h₂o é aquele que aceita o próton, no entanto, os álcoois e outros solventes também podem fazê -lo.

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Essa tendência de aceitar prótons varia de substância a substância e, portanto, a força ácida do HAC não é a mesma em todos os solventes.

ph

O pH de um ácido forte é muito baixo, sendo entre 0 e 1 pH unidades. Por exemplo, uma solução HCl 0.1 m tem um pH de 1.

Isso pode ser demonstrado usando a fórmula

ph = - log [h⁺]

Você pode calcular o pH de uma solução HCl 0.1 m, depois aplicando

pH = -log (0.1)

Obtendo um pH de 1 para a solução HCl 0.1 m.

Pka

A força dos ácidos está relacionada ao seu PKA. O íon hidrium (h₃QUALQUER⁺), por exemplo, tem um PKA de -1.74. Geralmente, os ácidos fortes têm PKA com mais valores negativos do que -1.74, e são, portanto, mais ácidos do que o próprio H₃QUALQUER⁺.

Pka expressa de uma certa maneira a tendência do ácido para se dissociar. Quanto menor seu valor, mais alto e agressivo será ácido. Por esse motivo, é conveniente expressar a força relativa de um ácido através do valor de seu PKA.

Corrosão

Em geral, ácidos fortes são catalogados como corrosivos. No entanto, há exceções para esta suposição.

Por exemplo, o ácido fluorhorrérmico é um ácido fraco e, no entanto, é extremamente corrosivo e capaz de dissolver vidro. Por causa disso, você precisa manipular em garrafas plásticas e baixas temperaturas.

Pelo contrário, um ácido de grande força, como o super ácido carbono, que apesar de ser milhões de vezes mais forte que o ácido sulfúrico não é corrosivo.

Fatores que afetam um ácido forte

Eletronegatividade de sua base conjugada

Como um deslocamento direito ocorre em um período periódico da tabela, a negatividade dos elementos que constituem a base conjugada aumenta.

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A observação do período 3 da tabela periódica mostra, por exemplo, que o cloro é mais eletronegativo que o enxofre e, por sua vez, o enxofre é mais eletronegativo do que o fósforo.

Isso concorda com o fato de que o ácido clorídrico é mais forte que o ácido sulfúrico, e o último é mais forte que o ácido fosfórico.

Ao aumentar a eletronegatividade da base do conjugado do ácido, aumenta a estabilidade da base e, portanto, diminui sua tendência a um reagrupamento com hidrogênio para regenerar o ácido.

No entanto, outros fatores devem ser considerados, pois isso não é decisivo sozinho.

Rádio base conjugado

A força do ácido também depende do raio de sua base conjugada. A observação do grupo VIIa da tabela periódica (halogenos) mostra que os rádios atômicos dos elementos que formam o grupo mantêm o seguinte relacionamento: i> br> cl> f.

Da mesma forma, os ácidos que formam mantêm a mesma ordem decrescente da força dos ácidos:

Oi> hbr> hcl> hf

Em conclusão, aumentando o raio atômico dos elementos do mesmo grupo na tabela periódica, a força do ácido que eles formam aumenta no mesmo sentido.

Isso é explicado no enfraquecimento do vínculo H-AC por baixa sobreposição de orbitais atômicos desiguais em tamanho.

Número de átomos de oxigênio

A força de um ácido dentro de uma série de oxácidos depende do número de átomos de oxigênio que têm a base conjugada.

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As moléculas que têm o maior número de átomos de oxigênio constituem as espécies com maior força ácida. Por exemplo, ácido nítrico (HNO₃) É um ácido mais forte que o ácido nitroso (HNO₂).

Por outro lado, o ácido perclórico (HCLO₄) é um ácido mais forte que o ácido clorico (HCLO₃). E, finalmente, o ácido hipocloroso (HCLO) é o ácido de menor resistência na série.

Exemplos de ácidos fortes

- Ácido Yodhydric (HI)

- Ácido bromidrico (HBR)

- Ácido perclórico (HCLO₄)

- Ácido clorídrico (HCl)

- Ácido sulfúrico (H₂SW₄)

- Ácido p-toluenossulfônico (CHO₃C₆H₄SW₃H)

- Ácido nítrico (hno₃)

- Ácido brômico (hbro₃)

- Ácido yodium (hio₃)

- Ácido clorico (HCLO₃)

- Ácido nitroso (hno₂)

- Ácido fluoroantimônico (H [SBF₆]

- Ácido fluorossulfônico (FSO₃H)

- Ácido trifluorometanossulfônico (cf₃SW₃H)

- Ácido mágico (FSO₃HSBF₅)

Referências

1. Propriedades que determinam a força do ácido. Recuperado de Shmoop.com
2. Helmestina, Anne Marie. Definição de ácido forte e exemplo. Recuperado do pensamento.com