Força dos ácidos

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Os ácidos nítrico, sulfúrico e clorídrico são exemplos de ácidos fortes
Os ácidos nítrico, sulfúrico e clorídrico são exemplos de ácidos fortes

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Por Diogo Dias

Os ácidos, segundo a definição do químico sueco Svante Arrhenius, são substâncias que, em água, sofrem o fenômeno químico denominado de ionização, em que há a produção de um cátion hidrônio (H3O+) e de um ânion qualquer (X-). A equação abaixo representa esse fenômeno:

HX + H2O → H3O+ + X-

A capacidade que um ácido apresenta de sofrer ionização é chamada de força dos ácidos. Assim, a força dos ácidos é a medida da quantidade de íons hidrônios e ânions que eles produzem em água. Em relação à força, os ácidos podem ser classificados de três diferentes formas:

  • Ácidos fortes: quando sofrem ionização, conseguem produzir uma grande quantidade de íons hidrônio e ânions.

  • Ácidos moderados: são ácidos que se ionizam mais que os fracos e menos que os fortes;

  • Ácidos fracos: quando sofrem ionização, produzem uma pequena quantidade de íons hidrônio e ânions.

Vale ressaltar que a força dos ácidos deve ser estudada de acordo com dois diferentes aspectos:

a) Quanto à presença ou não de oxigênios na composição dos ácidos:

→ Hidrácidos: São ácidos que não apresentam oxigênio na sua composição, como o HF, o HCl e o H2S. Em relação à força, os hidrácidos podem ser:

  • Hidrácidos fortes: exclusivamente os ácidos clorídrico (HCl), bromídrico (HBr) e iodídrico (HI);

  • Hidrácidos moderados: Apenas o ácido fluorídrico (HF);

  • Hidrácidos fracos: qualquer outro hidrácido.

→ Oxiácidos: São ácidos que apresentam oxigênio na sua composição, como o HClO, H2SO3 e o H4P2O7. Em relação à força, os oxiácidos podem ser:

  • Oxiácidos fortes: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em, no mínimo, 2.

Exemplos:

- HIO4

4 átomos de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 3

- H4P2O7

7 átomos de oxigênio – 4 hidrogênios ionizáveis = 3

- H2SO4

4 átomos de oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis = 2

  • Oxiácidos moderados: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em 1.

Exemplos:

- HClO2

2 átomos de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 1

- H2SO3

3 átomos de oxigênio – 2 hidrogênios ionizáveis = 1

- H3PO4

4 átomos de oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis = 1

OBS.: No ácido carbônico (H2CO3), o resultado da diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios ionizáveis é 1, mas se trata de um oxiácido fraco.

  • Oxiácidos fracos: são aqueles nos quais a subtração entre o número de oxigênios e o de hidrogênios ionizáveis resulta em 0.

Exemplos:

- HClO

1 átomo de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 0

- H3BO3

3 átomos de oxigênio – 3 hidrogênios ionizáveis = 0

- HBrO

1 átomo de oxigênio – 1 hidrogênio ionizável = 0

b) Quanto ao cálculo do grau de ionização (α):

O grau de ionização é um dado matemático que nos dá uma noção sobre a força dos ácidos. Ele pode ser utilizado para classificar os ácidos em relação à força independentemente se for um hidrácido ou um oxiácido. Para calculá-lo, basta utilizar a expressão abaixo:

α = no de partículas ionizadas
      no de partículas totais

Após calcular o grau de ionização para determinar a força dos ácidos, basta comparar o resultado encontrado com as seguintes referências:

  • Ácido forte: α ≥ 50%

  • Ácido moderado: 5 % < α < 50 %

  • Ácido fraco: 5 % ≤ α

Exemplo: Se um químico adicionar 80 moléculas de um certo ácido em água e, após a análise, constatar que apenas 30 delas sofreram ionização, qual será a classificação que esse ácido poderá receber quanto à força?

  • no de partículas ionizadas: 30

  • no de partículas totais: 80

α = no de partículas ionizadas
      no de partículas totais

α = 30
      80

α = 0,375 ou 37,5%

Assim sendo, trata-se de um ácido moderado.


Por Me. Diogo Lopes Dias

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