Determinar a força de um ácido é o mesmo que apontar a capacidade que esse composto apresenta de ionizar-se quando dissolvido na água. O conhecimento sobre a força do ácido evidencia se a concentração de íons hidrônio em água será alta ou baixa.
Classificação dos ácidos
Em relação à força, um ácido pode ser:
-
Forte (ácido que produz uma elevada quantidade de cátions hidrônio (H3O+) na água);
-
Moderado ou Semiforte (ácido que produz uma quantidade intermediária de cátions hidrônio (H3O+) na água);
-
Fraco (ácido que produz uma baixa quantidade de cátions hidrônio (H3O+) na água).
Veja agora algumas dicas para determinar a força de um ácido:
1ª Dica: Fórmula molecular do ácido
– Se tivermos um hidrácido (ácido sem oxigênio em sua fórmula):
-
Ácido forte: Apenas HCl, HBr ou HI;
-
Ácido moderado ou semiforte: Apenas HF;
-
Ácido fraco: qualquer outro hidrácido.
– Se tivermos um oxiácido (ácido com oxigênio em sua fórmula):
Nesse caso, devemos realizar a subtração entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios ionizáveis presentes na fórmula do ácido:
x = O – H
OBS.: O ácido H3PO3 apresenta três hidrogênios na fórmula, mas apenas dois são ionizáveis, por isso, o seu resultado é 1. O ácido H3PO2 apresenta três hidrogênios na fórmula, mas apenas um é ionizável, por isso, seu resultado é 1.
OBS.: O ácido H2CO3, mesmo tendo resultado 1, é uma exceção, pois é fraco.
Exemplos:
É um ácido fraco porque não é um dos hidrácidos fortes (HCL, HBr e HI) e não é o hidrácido moderado (HF).
É um ácido moderado porque, como é um oxiácido, na subtração entre o número de oxigênios (4) e o número de hidrogênios (3), o resultado é 1.
É um ácido forte porque, como é um oxiácido, na subtração entre o número de oxigênios (7) e o número de hidrogênios (4), o resultado é 3.
2ª Dica: Grau de ionização (α)
O grau de ionização indica a porcentagem da ionização do ácido quando dissolvido em água. Trata-se da relação estabelecida entre o número de moléculas ionizadas e o número de moléculas iniciais do ácido:
Não pare agora… Tem mais depois da publicidade 😉
α = número de moléculas ionizadas
número de moléculas iniciais
Após realizar a divisão entre o número de moléculas, devemos multiplicar o resultado por 100 para encontrar a porcentagem de ionização. Com isso, se:
-
α ≥ 50 % → Ácido forte
-
50% < α > 5% → Ácido moderado ou semiforte
-
α ≤ 5% → Ácido fraco
Exemplo: Foram adicionadas à água 50 moléculas de certo ácido HX, mas só foram dissociadas 20 moléculas.
α = número de moléculas ionizadas
número de moléculas iniciais
α = 20
50
α = 0,4
Como devemos multiplicar o α por 100, temos:
α = 0,4.100
α = 40 % – ácido moderado
3ª Dica: Constante de ionização (Ki)
Para um ácido, temos a seguinte equação de ionização geral:
HX + H2O → H3O+ + X–
Sua constante de ionização (Ki) é a relação entre as concentrações dos produtos e a concentração molar do ácido:
Ki = [H3O+].[X–]
[HX]
OBS.: A água não entra na expressão porque, para que a ionização aconteça, ela obrigatoriamente deve estar presente, ou seja, é uma constante no processo.
Analisando a expressão, podemos observar que a concentração de hidrônio [H3O+] está no numerador e a concentração do ácido [HX] está no denominador. Assim, quanto maior for a concentração do hidrônio, maior será o valor do Ki.
-
Ki > 10-3 → Ácido forte
-
Ki = 10-3 ou 10-4 → Ácido moderado ou semiforte
-
Ki ≤ 10-5 → Ácido fraco
Exemplos:
É um ácido forte porque seu Ki é maior que 10-3.
É um ácido moderado porque seu Ki é 10-4.
É um ácido fraco porque seu Ki é menor que 10-5.