Compare os valores de
para
e ácido cítrico. Com base nesses valores, o que você pode dizer sobre as sucessivas etapas de ionização e sobre a coexitência de espécies em solução (por exemplo, se é possível ter
coexistindo com
)?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer comparar os valores de constante de dissociação ácida (
) para três ácidos:
(ácido sulfúrico),
(ácido fosfórico) e ácido cítrico. O assunto aqui é química ácido-base, mais especificamente ácidos polipróticos que podem doar mais de um próton. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é a constante
, como ela se relaciona com a ionização dos ácidos e como isso afeta as espécies presentes em solução.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é a constante de dissociação ácida,
. Ela mede a força de um ácido em solução, ou seja, a tendência do ácido de doar prótons (
) e se dissociar em íons. Quanto maior o valor de
, mais forte é o ácido, significando que ele se dissocia mais facilmente em água.
Passo 3
Agora, vamos olhar para cada ácido:
-
Ácido Sulfúrico (
): - É um ácido diprótico, o que significa que pode doar dois prótons.
- O primeiro passo de ionização é muito forte, com uma
bem alta, praticamente completo. - O segundo passo tem uma
menor, indicando que a segunda ionização é menos favorável.
-
Ácido Fosfórico (
): - É um ácido triprótico, podendo doar três prótons.
- Cada passo de ionização tem uma
decrescente: . - Isso significa que a primeira ionização é a mais fácil, e cada ionização subsequente é progressivamente menos favorável.
-
Ácido Cítrico:
- Também é um ácido triprótico.
- Similar ao ácido fosfórico, suas constantes
também diminuem a cada passo. - As
do ácido cítrico são menores que as do ácido fosfórico, indicando que suas ionizações são menos completas.
Passo 4
Comparando os valores de
:
-
de é muito grande, quase completo na primeira ionização. -
de é menor que o do , mas ainda assim significativo. - As
do ácido cítrico são menores que as dos outros dois, indicando que suas ionizações são menos completas.
Passo 5
O que isso nos diz sobre as etapas de ionização:
- Para ácidos polipróticos, cada etapa de ionização é menos favorável que a anterior, ou seja, a
diminui. - Em soluções de
, por exemplo, é possível ter coexistência de e porque a segunda ionização ainda é significativa. - Já para
, a segunda ionização pode coexistir, mas a predominância é da forma ionizada, especialmente devido à alta .
Passo 6
Resumindo:
- Ácidos com
mais altos ionizam mais facilmente. - Em ácidos polipróticos, várias espécies ionizadas podem coexistir em solução dependendo dos valores de
. - No caso do
, é possível ter coexistindo com porque a segunda ionização ainda é relevante. - Para o
, a primeira ionização é tão forte que a maioria do ácido já está ionizada na forma , mas a coexistência ainda pode ocorrer dependendo da concentração e condições da solução.
Resposta
Comparando os valores de
,
tem ionizações mais fortes que
e ácido cítrico. Isso indica que nas etapas sucessivas de ionização, cada próton é menos facilmente doado. Além disso, em solução, diferentes espécies ionizadas podem coexistir, como
coexistindo com
, devido às
intermediárias que permitem a presença de múltiplas formas do ácido.